交換機的案例
弱電人要必須學習的千兆交換機知識
通常，千兆交換機允許多個設備通過同軸電纜、以太網電纜雙絞線和光纖電纜連接到局域網，并且千兆以太網交換機使用屬于每個設備的唯一 MAC 地址在給定端口上接收到每個幀時識別連接的設備，以便它可以正確地將幀路由到所需的目的地。
然后千兆交換機負責管理自身、其他連接設備、云服務和互聯網之間的數據流，在設備連接到千兆網絡交換機的端口的那一刻，旨在將傳入和傳出的數據傳輸到正確的以太網交換機的端口根據發送設備的端口以及發送和目標 MAC 地址。
接下來，當千兆網絡交換機接收到以太網數據包時，千兆交換機將使用MAC地址表來記住發送設備的MAC地址和設備連接的端口。交換技術會檢查MAC地址表，找出目的MAC地址是否連接到同一臺交換機。
如果答案是肯定的，則千兆以太網交換機繼續將數據包轉發到目標端口。如果沒有，千兆交換機會將數據包傳送到所有端口并等待響應。
最后，在等待響應的過程中。假設千兆網絡交換機連接到目的設備，該設備將接受數據包。如果設備連接到另一個千兆交換機，則另一個千兆交換機會重復上述操作，直到幀到達正確的目的地。
03
千兆交換機的類型
千兆以太網交換機帶有多種端口，例如8 端口千兆交換機、24 端口千兆交換機等，以下是要考慮的其他千兆交換機類型。
模塊化網絡交換機與固定網絡交換機
這些固定配置的交換機具有固定數量的端口，如 24 端口千兆交換機、48 端口千兆交換機。
展開 “交換機”，智駕域的“紅娘”
而本文介紹的“交換機”，就是一種工作在數據鏈路層，也就是常說的二層交換機。目前也出現了三層交換機，通過在二層交換機之上引入三層轉發技術，解決了局域網中虛擬網絡劃分之后，網段中子網必須依賴路由器進行管理的局面。但本文重點介紹二層交換機的典型功能，涉及到的三層轉發技術僅就一筆帶過。
“交換機”的工作原理
交換機是一種用于電（光）信號轉發的二層網絡設備，可為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電（光）信號通路。交換機基于MAC（Media Access Control，介質訪問識別）地址識別，完成以太網數據幀的轉發。MAC地址是寫入到網絡硬件內部的地址，具有唯一性和不可重復性。
交換機首先學習每一端口相連設備的MAC地址，并將端口和MAC地址的映射關系存放到交換機緩存的MAC地址表中。下次收到要轉發的數據幀，首先檢查該數據幀發往的目的MAC地址是否在MAC地址表中，若在，則將數據幀發往相應的端口，若不在，則向所有端口轉發。
交換機的數據轉發主要分為兩種方式：存儲轉發和直通式。在存儲轉發中，交換機首先接收整個數據幀，并進行錯誤檢驗，如果沒有錯誤才會將數據幀發往目的MAC地址對應的端口。在這種方式中，數據幀轉發時延隨長度的不同而變化。在直通式中，交換機不進行錯誤校驗，只要識別出目的MAC地址對應的端口，即開始轉發該幀。在這種方式中，數據幀轉發時延是一定的。
展開 什么是交換機堆疊？為什么需要堆疊？
主、被、從交換機
堆疊系統中所有的單臺交換機都稱為成員交換機，按照功能不同，可以分為三種角色：
主交換機（Master）：主交換機負責管理整個堆疊。堆疊系統中只有一臺主交換機。
備交換機（Standby）：備交換機是主交換機的備份交換機。堆疊系統中只有一臺備交換機。當主交換機故障時，備交換機會接替原主交換機的所有業務。
從交換機（Slave）：從交換機用于業務轉發，堆疊系統中可以有多臺從交換機。從交換機數量越多，堆疊系統的轉發帶寬越大。
除主交換機和備交換機外，堆疊中其他所有的成員交換機都是從交換機。當備交換機不可用時，從交換機承擔備交換機的角色。
主交換機、備交換機和從交換機都可以進行業務流量的轉發。添加、移除或替換堆疊成員交換機，都可能導致堆疊成員角色的變化。
堆疊ID
堆疊ID用來標識堆疊成員交換機，是成員交換機的槽位號。每個堆疊成員交換機在堆疊系統中具有唯一的堆疊ID。
堆疊優先級
堆疊優先級是成員交換機的一個屬性，主要用于角色選舉過程中確定成員交換機的角色，優先級值越大表示優先級越高，優先級越高當選為主交換機的可能性越大。
堆疊的建立過程
堆疊建立的過程包括以下四個階段：
根據網絡需求，選擇堆疊線纜、連接方式。不同產品支持的物理連接方式有差異。
對于S系列園區盒式交換機和CloudEngine數據中心盒式交換機，支持鏈形和環形兩種連接拓撲。
對于CloudEngine數據中心框式交換機，支持SIP口連接和業務口連接兩種方式。
選舉主交換機。
所有成員交換機上電后，堆疊系統開始進行主交換機的選舉。
展開 弱電工程中交換機的分類及主要參數要求
上面是交換機選擇需要參考的因素，那通常選擇交換機我們可以通過以下幾個因素的判斷。
1、背板帶寬
交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬。所以只有模塊交換機（擁有可擴展插槽，可靈活改變端口數量）才有這個概念，固定端口交換機是沒有這個概念的，并且固定端口交換機的背板容量和交換容量大小是相等的。背板帶寬決定了各板卡（包括可擴展插槽中尚未安裝的板卡）與交換引擎間連接帶寬的最高上限。由于模塊化交換機的體系結構不同，背板帶寬并不能完全有效代表交換機的真正性能。固定端口交換機不存在背板帶寬這個概念。
2、交換容量、轉發能力
由于交換引擎是作為模塊化交換機數據包轉發的核心，所以這一指標能夠真實反映交換機的性能。對于固定端口交換機，交換引擎和網絡接口模板是一體的，所以廠家提供的轉發性能參數就是交換引擎的轉發性能，這一指標是決定交換機性能的關鍵。支持第三層交換的設備，廠家會分別提供第二層轉發速率和第三層轉發速率，一般二層能力用bps，三層能力用pps，采用不同體系結構的模塊化交換機，這兩個參數的意義是不同的。但是，對于一般的局域網用戶而言，只關心這兩個指標就可以了，它是決定該系統性能的關鍵指標。對于大型園區網和城域網用戶，討論交換機的體系結構和第三層優化算法是有意義的。
3、背板帶寬計算
背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。
計算公式：端口數×相應端口速率×2（全雙工模式）
24口百兆+2口千兆
24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps
4、線速包轉發率的計算方法
(1)、背板帶寬（交換容量）
考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。
展開 
弱電人要學習的交換機網絡基礎知識
1、接入層交換機的選擇
接入層交換機主要下聯前端網絡高清攝像機，上聯匯聚交換機。以720P網絡攝像機4M碼流計算，一個百兆口接入交換機最大可以接入幾路720P網絡攝像機呢？
我們常用的交換機的實際帶寬是理論值的50%-70%，所以一個百兆口的實際帶寬在50M-70M。4M*12=48M，因此建議一臺百兆接入交換機最大接入12臺720P網絡攝像機。
同時考慮目前網絡監控采用動態編碼方式，攝像機碼流峰值可能會超過4M帶寬，同時考慮帶寬冗余設計，因此一臺百兆接入交換機控制在8臺以內時最好的，超過8臺建議采用千兆口。
2、匯聚層交換機的選擇
匯聚層交換機主要下聯接入層交換機，上聯監控中心核心交換機。一般情況下匯聚交換機需選擇帶千兆上傳口的二層交換機。
還是以720P網絡攝像機4M碼流計算，前端每臺接入層交換機上有6臺720P網絡攝像機，該匯聚交換機下聯5臺接入層交換機。該匯聚層交換機下總帶寬為4M*6*5=120M，因此匯聚交換機與核心交換機級聯口應選千兆口。
3、核心層交換機的選擇
核心層交換機主要下聯匯聚層交換機，上聯監控中心視頻監控平臺，存儲服務器，數字矩陣等設備，是整個高清網絡監控系統的核心。在選擇核心交換機是必須考慮整個系統的帶寬容量及如何核心層交換機配置不當，必然導致視頻畫面無法流暢顯示。因此監控中心需選擇全千兆口核心交換機。如點位較多，需劃分VLAN，還應選擇三層全千兆口核心交換機。
附：決定交換機性能的參數
背板帶寬：
背板帶寬計算方法：端口數*端口速度*2=背板帶寬，以華為S2700-26TP-SI為例，該款交換機有24個百兆口，兩個千兆上聯口。
背板帶寬=24*100*2/1000+2*1000*2/1000=8.8Gbps。
展開 三分鐘學會交換機之間不同的連接方法！
1，現在交換機之間連接是用交叉線，還是直通線？
這樣問的朋友，肯定是有網絡基礎的，因為同種設備比如交換機和交換機應該是用交叉線連接。交叉線就是一端是568A線序一端是568B線序的線序。
現在的交換機設備端口都支持MDI/MDIX自動翻轉及雙工速率自協商，所以不論直通線還是交叉網線，都可以連接交換機。因為我們現在默認自己做的網線都是兩頭都是568B線序直通線，所以這一點上就不需要再去區分了。
2，交換機上下行專用端口是什么？在哪里？
交換機是網絡數據的中轉設備，它連接的上聯設備和下聯設備的連接端口就叫上行端口和下行端口。一開始有嚴格意義的定義，現在來說交換機上哪個端口沒有那么嚴格區分了，就像以前交換機上有很多借口和端口，現在比如16路交換機，拿到手，直接16個口，沒有其他了。
高級一點貴一點的交換機才會有專門提供幾個上下行專用端口，通常專用上下行端口連接速度遠大于其他端口，比如高級一些的26口交換機，就是24個100兆端口加上2個1000兆端口組成，100兆用于連接電腦、路由器、網絡攝像機，1000兆端口用于連接交換機。
今天就來和大家了解交換機的三種連接方式，包括：級聯方式、堆疊方式、集群方式。
交換機級聯：用得最多的連接方式就是級聯。級聯又分為使用普通端口級聯和使用Uplink端口級聯。普通端口連接就用網線連接普通端口就行了。
Uplink端口級聯是在交換機上專門提供該接口，把該接口與另一臺交換機上的普通端口連接。需要注意一下，并不是兩個Uplink端口的相接。
交換機堆疊：該種連接方式是大中型網絡中常用的，但不是所有交換機都支持堆疊，堆疊有專門的堆疊端口，連接后可以視為一個整體交換機來管理使用，堆疊后的交換機帶寬是單一交換機端口速率的數十倍。
展開 什么是核心交換機的鏈路聚合、冗余、堆疊、熱備份
四、熱備份（HSRP)
核心交換機是整個網絡的核心和心臟，如果核心交換機發生致命性的故障，將導致本地網絡的癱瘓，所造成的損失也是難以估計的。所以我們在選擇核心交換機時，經常會看到有的核心交換機具有堆疊或熱備份等功能。
對核心交換機采用熱備份是提高網絡可靠性的必然選擇。在一個核心交換機完全不能工作的情況下，它的全部功能便被系統中的另一個備份路由器完全接管，直至出現問題的路由器恢復正常，這就是熱備份路由協議.
實現HSRP的條件是系統中有多臺核心交換機，它們組成一個“熱備份組”，這個組形成一個虛擬路由器。在任意時刻，一個組內只有一個路由器是活動的，并由它來轉發數據包，如果活動路由器發生了故障，將選擇一個備份路由器來替代活動路由器，但是在本網絡內的主機看來，虛擬路由器沒有改變。所以主機仍然保持連接，沒有受到故障的影響，這樣就較好地解決了核心交換機切換的問題。
為了減少網絡的數據流量，在設置完活動核心交換機和備份核心交換機之后，只有活動核心交換機和備份核心交換機定時發送HSRP報文。如果活動核心交換機失效，備份核心交換機將接管成為活動核心交換機。如果備份核心交換機失效或者變成了活躍核心交換機，將由另外的核心交換機被選為備份核心交換機。
展開 二層、三層、 四層交換機都有什么不一樣？
第二層交換機
OSI參考模型的第二層叫做數據鏈路層，第二層交換機通過鏈路層中的MAC地址實現不同端口間的數據交換。
第二層交換機主要功能，就包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及數據流控制。
因為這是最基本的交換技術產品，目前桌面型交換機一般是屬于這類型，所以一般來說，桌面型交換機所承擔的工作復雜性不是很強，又處于網絡的最基層，所以也就只需要提供最基本的數據鏈接功能即可。
第二層交換機的應用是最為普遍的，一般應用于局域網的接入層，用來連接用戶的計算機，并且其價格便宜，功能符合中、小企業實際應用需求。
通過二層交換機，你可以輕松地將位于同一VLAN內的數據幀從源端發送到目的端，而無需物理連接或位于同一位置。
因此，軟件公司的服務器可以集中放置在一個位置，而分散在其他位置的客戶端可以輕松訪問數據而沒有延遲，從而節省服務器成本和時間。
組織可以通過使用這些類型的交換機將主機配置在同一個VLAN中，而不需要任何互聯網連接，從而實現內部通信。
總結一下二層交換機的特點：
1. 二層交換機可以充當網橋，將計算機網絡系統的各種終端設備連接在一個平臺上。它們能夠非?？焖偾矣行У貙祿腖AN 網絡的源端傳輸到目標端。
2. 二層交換機通過從交換機的地址表中學習目的節點的MAC地址，執行交換功能，將數據幀從源端重新排列到目的端。
3. MAC地址表為二層設備提供了唯一的地址，用于標識數據下發的終端設備和節點。
4.
展開 1分鐘了解網絡交換機的6種命令配置模式
(1)設置主機名
設置交換機的主機名可在全局配置模式，通過hostname配置命令來實現，其用法為：
hostname 自定義名稱
默認情況下，交換機的主機名默認為Switch。當網絡中使用了多個交換機時，為了以示區別，通常應根據交換機的應用場地，為其設置一個具體的主機名。
例如，若要將交換機的主機名設置為Switch-1，則設置命令為：
Switch(config)#hostname Switch-1
Switch-1(config)#
(2)配置管理IP地址
在2層交換機中，IP地址僅用于遠程登錄管理交換機，對于交換機的正常運行不是必需的。若沒有配置管理IP地址，則交換機只能采用控制端口進行本地配置和管理。
默認情況下，交換機的所有端口均屬于VLAN 1，VLAN 1是交換機自動創建和管理的。每個VLAN只有一個活動的管理地址，因此，對2層交換機設置管理地址之前，首先應選擇VLAN 1接口，然后再利用ip address配置命令設置管理IP地址，其配置命令為：
interface vlan vlan-id
ip address address netmask
參數說明：
vlan-id代表要選擇配置的VLAN號。
address為要設置的管理IP地址，netmask為子網掩碼。
Interface vlan配置命令用于訪問指定的VLAN接口。2層交換機，如2900/3500XL、2950等沒有3層交換功能，運行的是2層IOS，VLAN間無法實現相互通訊，VLAN接口僅作為管理接口。
若要取消管理IP地址，可執行no ip address配置命令。
展開 核心交換機主要參數如何計算？如何選擇？
前幾天我們提到了100路監控需要使用核心交換機嗎？很多的弱電朋友留言都提到核心交換機的選擇與參數計算，那么弱電君今天來說一下核心交換機選型的主要參數。主要有可擴展性、轉發速率、背板帶寬、四層交換、系統冗余等參數。
交換機包裝上面參數
核心交換機應當全部采用模塊化結構，必須擁有相當數量的插槽，具有強大的網絡擴展能力，可以根據現實或者未來的需要選擇不同數量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應千變萬化的網絡需求。
影響核心交換機的因素有哪些呢？
背板帶寬
背板帶寬也稱交換容量，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量，就像是立交橋所擁有的車道的總和。由于所有端口間的通信都需要通過背板完成，所以背板所能提供的帶寬，就成為端口間并發通信時的瓶頸。
帶寬越大，提供給各端口的可用帶寬越大，數據交換速度越大；帶寬越小，給各端口提供的可用帶寬越小，數據 交換速度也就越慢。也就是說，背板帶寬決定著交換機的數據處理能力，背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強。若欲實現網絡的全雙工無阻塞傳輸，必須滿足最小背板帶寬的要求。
計算公式
背板帶寬=端口數量×端口速率×2
提示：對于三層交換機而言，只有轉發速率和背板帶寬都達到最低要求，才是合格的交換機，二者缺一不可。
例如，
如何一款交換機有24個端口，
背板帶寬=24*1000*2/1000=48Gbps。
二層三層的包轉發率
網絡中的數據是由一個個數據包組成，對每個數據包的處理要消耗資源。轉發速率（也稱吞吐量）是指在不丟包的情況下，單位時間內通過的數據包數量。吞吐量就像是立交橋的車流量，是三層交換機最重要的一個參數，標志著交換機的具體性能。
展開 光纖收發器和交換機之間有什么區別？如何選擇？
光纖收發器和網絡交換機也可以在同一網絡中工作。例如，當網絡交換機只有電口，但卻需要傳輸超過100米的距離時，需要用光纖收發器將電信號傳輸為光信號來延長傳輸距離。下圖顯示了光纖收發器和網絡交換機在校園骨干網中的應用。
光纖收發器和交換機在校園骨干網中的應用
結論
光纖收發器與交換機的作用不同，但可以在以太網絡中協同工作。要記住的一件事是，光纖收發器主要用于銅到光纖的轉換以延長傳輸距離，而網絡交換機則用于將網絡設備連接在一起以進行數據共享和通信。
弱電人必知的POE交換機技術知識匯總
九、如何選擇POE交換機
需要給多大功耗的設備供電：
PoE交換機采用的標準不同，輸出功率也會不同，比如：IEEE802.3af最大不超過15.4W，由于傳輸線材的損耗，能給最大功耗不超過12.95W的設備供電。遵循IEEE802.3at標準的PoE交換機，能給最大功耗不超過25W的設備供電。
最多能給多少個設備供電：
PoE交換機的一個重要指標，就是PoE供電的總功率。在IEEE802.3af標準下，如果一臺24口PoE交換機的PoE供電總功率達到了370W，那么就能夠供滿24個端口(370/15.4=24)，但如果是按照IEEE802.3at標準的單口最大供電功率30W計算，同時最多就只能給12個端口供電了(370/30=12)。
需要接口數：
是否帶光纖口、帶不帶網管、速率選擇(10/100/1000M)。
十、POE交換機可以二級交換嗎
PoE只是解決供電問題，不會影響信號的，（一般供電是用的4、5、7、8四根線，而信號是1、2、3、6四根線），如果要使用多層交換機，只需要讓離攝像機最近的交換機給攝像機供電就好了，后面的交換機則無需跟PoE有任何關系。
展開 【網絡交換機功能作用解答】- 米思米機械設備知識分享
所謂網絡交換機其實就是數據鏈路層的設備，一般用于LAN-WAN的連接，網絡交換機歸于網橋，有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網絡之間轉發分組，作用于網絡層。
從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬于不同的網絡，并采用不同協議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應用。
網絡交換機的作用
網絡交換機除了能夠連接同種類型的網絡之外，還可以在不同類型的網絡（如以太網和快速以太網）之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支持快速以太網或FDDI等的高速連接端口，用于連接網絡中的其它交換機或者為帶寬占用量大的關鍵服務器提供附加帶寬。
一般來說，網絡交換機的每個端口都用來連接一個獨立的網段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網絡計算機直接連接到交換機的端口上。這樣，網絡的關鍵服務器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。
網絡交換機主要功能
網絡交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機https://www.misumi.com.cn/vona2/el_control/E1300000000/E1304000000/E1304010000/還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。
展開 淺談以太網交換機802. 1Q 數據幀轉發流程的研究
2 案例分析
2. 1 實例背景描述
某企業有2 個主要部門: 銷售部和技術部，其中銷售部門的個人計算機系統分散連接在2 臺交換機上，他們之間需要相互進行通信，銷售部和技術部也需要進行相互通訊，現要在以太網交換機利用802. 1Q 數據幀轉發的技術上做適當配置來實現這一目標。通過分析，我們擬采用VLAN/802. 1Q - VLAN 間通信的方式實現該企業中2 個部門的內部通訊和部門之間的通訊。
2. 2 組網設備選型
根據系統應實現的功能，在實際構建中需要采用2 臺PC機和2 臺以太網交換機。在具體交換機型號的選擇中，我們采用H3C 公司生產的S2126 以太網交換機和銳捷網絡的S3550以太網交換機。
2. 3 系統網絡拓撲
為確保該系統建立的可靠性，我們根據設計需求，進行系統網絡拓撲的設計，具體來說，該系統的網絡拓撲中有3 臺PC，分別以PC0、PC1 和PC2 表示，PC1 與PC2 和PC3 之間擬采用S2126 和S3550 以太網交換機進行數據通信，在實際網絡IP設置的時候，需要根據實際需求將網絡IP 的地址設置成如上圖所示的范圍，同時根據上圖進行網線的布置和交換機之間的連接，整個網絡拓撲結構較為清晰。
2. 4 配置步驟
第一，按照試驗拓撲圖完成物理連接。
展開 工業級串口服務器和交換機有什么不同？各有什么作用？
工業級串口服務器和交換機的使用方法也有區別：
工業級串口服務器設備連接串口服務器RS232/485/422對應的串口進行通訊，將數據信息傳輸到遠程服務器上。
交換機與路由器相似，總網口接入LAN口，其他網口接入對應的其他終端設備。
工業級串口服務器和交換機也是可以組合起來使用的，串口終端設備通過串口服務器實現聯網之后，多臺串口服務器可以連接到以太網交換機上面，將多處終端數據傳輸到遠程服務器上面。
