交換機(jī)的工作原理

交換機(jī)工作于OSI參考模型的二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí)，赫斯曼工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，通過(guò)將MAC地址和端口對(duì)應(yīng)，形成一張MAC表。在今后的通訊中，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口，而不是所有的端口。因此，交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過(guò)內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的MAC地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過(guò)對(duì)照IP地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過(guò)交換機(jī)。通過(guò)交換機(jī)的過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少?zèng)_突域。

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第四層交換機(jī)簡(jiǎn)介

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每臺(tái)第四層交換機(jī)都保存一個(gè)與被選擇的服務(wù)器相配的源IP地址以及源TCP端口相關(guān)聯(lián)的連接表。然后第四層交換機(jī)向這臺(tái)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)連接請(qǐng)求。所有后續(xù)包在客戶(hù)機(jī)與服務(wù)器之間重新影射和轉(zhuǎn)發(fā)，直到交換機(jī)發(fā)現(xiàn)會(huì)話為止。在使用第四層交換的情況下，接入可以與真正的服務(wù)器連接在一起來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)制定的規(guī)則，諸如使每臺(tái)服務(wù)器上有相等數(shù)量的接入或根據(jù)不同服務(wù)器的容量來(lái)分配傳輸流。 

1) 速度：為了在企業(yè)網(wǎng)中行之有效，赫斯曼工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)供應(yīng)商，第四層交換必須提供與第三層線速路由器可比擬的性能。也就是說(shuō)，第四層交換必須在所有端口以全介質(zhì)速度操作，即使在多個(gè)千兆以太網(wǎng)連接上亦如此。千兆以太網(wǎng)速度等于以每秒1488000 個(gè)數(shù)據(jù)包的大速度路由(假定壞的情形，即所有包為以及網(wǎng)定義的小尺寸，長(zhǎng)64字節(jié))。 

2)服務(wù)器容量平衡算法：依據(jù)所希望的容量平衡間隔尺寸，第四層交換機(jī)將應(yīng)用分配給服務(wù)器的算法有很多種，有簡(jiǎn)單的檢測(cè)環(huán)路近的連接、檢測(cè)環(huán)路時(shí)延或檢測(cè)服務(wù)器本身的閉環(huán)反饋。在所有的預(yù)測(cè)中，閉環(huán)反饋提供反映服務(wù)器現(xiàn)有業(yè)務(wù)量的準(zhǔn)確的檢測(cè)。 

3) 表容量：應(yīng)注意的是，進(jìn)行第四層交換的交換機(jī)需要有區(qū)分和存貯大量發(fā)送表項(xiàng)的能力。交換機(jī)在一個(gè)企業(yè)網(wǎng)的核心時(shí)尤其如此。許多第二/三層交換機(jī)傾向發(fā)送表的大小與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量成正比。對(duì)第四層交換機(jī)，這個(gè)數(shù)量必須乘以網(wǎng)絡(luò)中使用的不同應(yīng)用協(xié)議和會(huì)話的數(shù)量。因而發(fā)送表的大小隨端點(diǎn)設(shè)備和應(yīng)用類(lèi)型數(shù)量的增長(zhǎng)而迅速增長(zhǎng)。第四層交換機(jī)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)其產(chǎn)品時(shí)需要考慮表的這種增長(zhǎng)。大的表容量對(duì)制造支持線速發(fā)送第四層流量高的性能交換機(jī)至關(guān)重要。

4) 冗余：第四層交換機(jī)內(nèi)部有支持冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功能。在具有雙鏈路的網(wǎng)卡容錯(cuò)連接時(shí)，赫斯曼工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)銷(xiāo)售，就可能建立從一個(gè)服務(wù)器到網(wǎng)卡，鏈路和服務(wù)器交換器的完全冗余系統(tǒng)。

交換機(jī)發(fā)展前景介紹

隨著云計(jì)算和虛擬化技術(shù)的迅速發(fā)展， 數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的融合，赫斯曼工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)公司，對(duì)交換機(jī)的性能、功能、可靠性等提出了更高的要求。但由于數(shù)據(jù)中心交換機(jī)能夠承載各種業(yè)務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸提供較 好的保障。而數(shù)據(jù)中心交換機(jī)將來(lái)還會(huì)承載未來(lái)更多的業(yè)務(wù)，對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有很好的擴(kuò)展性。 所以相信對(duì)于未來(lái)數(shù)據(jù)中心的建立，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)會(huì)隨著時(shí)代發(fā)展，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的需求研發(fā)出更穩(wěn)定和更新技術(shù)的交換機(jī)?，F(xiàn)在已經(jīng)步入數(shù)據(jù)時(shí)代，相信數(shù)據(jù)中心交換機(jī)必定會(huì)大展宏圖。 

世界在進(jìn)步，科技在發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)也在不斷的提速。從首塊網(wǎng)卡的問(wèn)世，到現(xiàn)在通用的千兆以太網(wǎng)卡、萬(wàn)兆網(wǎng)卡，甚至還有很多超萬(wàn)兆的網(wǎng)卡出現(xiàn)。標(biāo)示著，世界正在發(fā)生翻天覆地的變化，數(shù)據(jù)流量正在不斷地增加，傳統(tǒng)的交換機(jī)已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在日趨復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和龐大的流量。 為了能夠更好的承載視頻、語(yǔ)音、文件等各種服務(wù)。需要高速的硬件和新一代的交換系統(tǒng)來(lái)處理越來(lái)越大的數(shù)據(jù)流量。隨著云計(jì)算的發(fā)展越來(lái)越快， 對(duì)于數(shù)據(jù)中心的建立將帶來(lái)更大的考驗(yàn)，對(duì)交換機(jī)的性能、背板帶寬要求也更加高。 數(shù)據(jù)中心交換機(jī)在此大環(huán)境下孕育而 生，接替了傳統(tǒng)的交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)中心。提供了更高的可靠性，更穩(wěn)定的性能和更大的吞吐量。還有更新的技術(shù)解決復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。

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