全面深入了解交换机应该如何分类知识

交换机各类繁多，不同种类的交换机性能各异，我们在选择前就需要知道自己需要的种类，交换机可以从不同的方式进行分类，那么交换机如何进行分类？

一、交换机的分类

交换机的分类如同人的属性一样，我们都会有不同的角色，在家庭环境下一个女子可能是女儿、妈妈、妻子，在工作环境中，她可能是同事、领导，不同的场景下身份不一样，这些都是一个人身上的标签，交换机在不同的场景下也会有不同的标签，根据划分依据的不同，突出的重点也不一样，如下图所示：

在以上7种场景下，可以扩展出多种交换机的类型，其实这些分类下并不冲突，一台核心交换机是一台三层交换机，具有可堆叠、可管理的功能，那么不管是称它为核心交换机还是三层交换机、可堆叠交换机，说的其实都是一个设备。

虽然说交换机的叫法很多，不过现在常见的是按照网络构成划分，也就是说一般比较接入层交换机、汇聚层交换机、核心层交换机的人更常见，接下来重点分析一下这三种类型的交换机该如何选择。

接入层、汇聚层、核心层为三层网络架构，其中核心层为主干网络，汇聚层提供基于策略的连接，接入层主要连接设备，就像是公司的组织结构一样，高层管理、中层管理和基层员工，各司其职，共同保证公司的正常运转。

接入层交换机

1、接入层交换机的特点：

接入层交换机主要是解决相邻用户之间的访问需求，我们办公常常用到的共享地址就是接入层交换机的功劳，使得在同一局域网内的用户可以访问指定路径下的文件，大大的方便了日常的工作。同时，在一些大型的网络中，接入层的交换机还具有用户管理和用户信息收集的功能，比如用户认证，识别用户ip等等。

2、接入层交换机选择建议：

接入层交换机的需求量是最大的，在终端连接的交换机需要满足多端口低成本的特性，因此主要考虑性价比因素，在功能上要求不是很高。

汇聚交换机

1、汇聚层交换机的特点：

汇聚层交换机从名字上看就是多台接入层交换机的汇聚部分，用来传递核心层交换机和接入层交换机的信息，汇聚层交换机可以实现策略，根据编辑好的程序实现VLAN之间的路由、工作组接入、地址过滤等功能。

2、汇聚层交换机的选择建议：

由于它所处的地位它的性能必须必接入层更高才、交换速度更快才能满足上传下递的需要。

那么有人会有疑问了，倘若是核心层的交换机端口数足够多，性能足够好，应用环境传输距离近，汇聚层交换机是不是可以省略了，直接将核心交换机与接入层交换机连接。

答案是可以的，这就像有些小公司只有一个经理具有领导权一样，其他人都是平起平坐，这样的话可以省去很多中间成本，而且网络线路检查维护起来也更方便。

核心交换机

1、核心层交换机的特点：

核心层交换机需要满足的条件就更多了，作为骨干传输网络需要高可靠性、高效性、可管理性、低延时性等等。

2、核心层交换机的选择建议：

选择核心交换机应重点比较交换机的吞吐量、带宽等因素，选择千兆甚至万兆以上的可管理交换机。

二、交换机的技术指标

1、转发技术

直通转发技术就是交换机获取到数据包目的地址，就开始向目的端口发送数据包。通常，交换机在接收到数据包的前6个字节时，就已经知道目的地址，从而可以决定向哪个端口转发这个数据包。直通转发技术速率快、延时少和吞吐率高。但当网络中误码率较高时，交换机会转发所有的完整数据包和错误数据包，这将给整个交换网络带来许多错误通讯包。直通转发技术适用于网络链路质量好的网络环境。

存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包后再决定如何转发，交换机在转发之前检查数据包完整性和正确性。它的优点是：没有残缺数据包转发，减少了潜在的不必要数据转发。它的缺点是：转发速率比直接转发技术慢。所以，存储转发技术比较适应于普通链路质量的网络环境。

2、背板吞吐量及缓冲区大小

背板吞吐最也称背板带宽，单位是每秒通过的数据包个数(pps)，表示交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强。

缓冲区大小，又叫做包缓冲区大小，是一种数据队列机制，由交换机用来进行不同网络设备之间的速度匹配。速率高的设备所发送的数据可以存储在缓冲区内，直到被慢速设备处理为止。缓冲区大小由缓冲调度算法算出，过大的缓冲空问需要相对多的寻址时间，缓冲空间过小会在发生拥塞时引起丢包出错。

3、延时

交换机延时是指从交换机接收到数据包到开始向目的端口复制数据包之问的时间间隔。有许多因素会影响延时大小，比如转发技术、缓冲区大小等等。

4、管理功能

为方便网管员管理，及用户控制访问交换机，通常交换机应支持SNMP MIB I／MIB II统计管理功能以满足常用网管管理软件，如OPENVIEW、SUN Solstice Domain Manager或IBM网络管理(NetView)远程管理交换机，甚至还会增加通过内置RMON组(mini—RMON)来支持RMON主动监视功能，或提供通过WEB页面、命令行方式(eLI)对设备进行远程的监控，以最终实现故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等常用管理功能。

5、MAC地址表大小及MAC地址类型

连接到局域网上的每个端口或设备都需要一个MAC地址，其他设备要用到此地址来定位特定的端口及更新路由表和数据结构。MAC地址表大小能反映出该设备所支持的节点数能力。单MAC地址类型交换机连接最终用户或非桥接设备，不能接集线器等多网络设备网段。多MAC地址交换机则可以在每端口存多个MAC地址具有较强的多节点支持力。

6、扩展树

为保障网络的安全性，常对关键数据链路提供冗余备份链路，由于交换机实际上是多端口的透明桥接设备，从而引发“拓扑环”问题。交换机通过采用扩展树协议算法让网络中的每一个桥接设备相互知道，自动防止拓扑环现象。交换机并将检测到的“拓扑环”中的某个端口断开，以达到消除“拓扑环”的目的，维持网络中的拓扑树的完整性。