快速以太网交换技术介绍
今天,具有适合各种各样复杂尖端应用(例如多媒体视频会议cad/cam )的计算机技术发展行非常迅猛,为了把这些技术更有效推向应用,对能承担更多通信量的高速网络提出更高的要求。
因为认识到对更宽和更低延迟通信迫切需要许多技术,快速以太网技术作为升级已存在10mbps以太网最经济可行的方案而提出的。但是,快速以太网的媒体访问方法依然局限于大量的站点共享对一个公共传输媒体的访问,即csma/cd,当某一站点占用传输媒体时,其它站点只能等待,其结构仍不能满足通讯量的剧增。交换式以太网就应运而生,大大提高了局域网的性能。与现在基于网桥和路由器的共享媒体的局域网拓扑结构相比,网络交换机能显著的增加带宽。交换技术的加入,就可以建立地理位置相对分散的网络,使局域网交换机的每个端口能平行、安全、同时的互相传输信息,而且使局域网可以高度扩充。
现在的交换技术是一种改进了的局域网桥,与传统的网桥相比,它能提供更多的端口、更好的性能、更强的管理功能和更便宜的价格。以太网交换机的原理很简单,它检测从以太网端口来的数据包的源和目的地的mac(介质访问层)地址,然后与系统内部的动态地址表进行比较,若数据包的mac地址不在地址表内,则将该地址加入地址表中,并将数据包发送给相应的目的端口;当目的地址不在地址表内时,交换机才会以广播的方式发送数据。
以太网交换与电话交换机相似,有存储转发(store and forward)方式,直通方式(cut through)。直通方式可以理解为各端口间纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态地址查找表转换成相应的输出端口,在输入和输出交叉处接通,把数据包直接通道相应的端口,实现交换功能。由于不需要存储,延迟非常小、交换非常快,这是它的优点;它的缺点是:因为数据包的内容并没有被交换机保存下来,所以无法检查传送的数据包是否有误,不能提供错误检测能力,由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出口直接接通,而且,当交换机端口增加时,交换矩阵变的越来与复杂,实现起来相当困难。
存储转发方式是局域网络应用最为广泛的方式,它在输入端口的数据包先存储起来,然后进行crc检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址.通过地址查找表转换成相应的输出端口发出数据包。正因如此,存储转发方式在数据处理时时延大,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检查,尤其重要的是可以支持不同速度的输入输出端口间的转换。
10/100m交换式以太网仍采用星形拓扑结构,它使用两对双绞线,对用来传输,一对用来接收,可以同时发送和接收。根5类utp或stp即可满足要求。由于线上传输数据的速率提高到10ombps,信号的频率提高,抗衰减、干扰的要求更高,因而减少了网络连接长度,但同样遵循100basetx的布线法则。
因此,交换式以太网具有以下优点:
交换式以太网不需要更换网络其它硬件,包括电缆和用户的网卡,仅需要用交换机改变共享式集线器,节省用户网络升级的费用。
可同在高速和低速网络间转换,实现不同网络的协同,成为局域网升级的首选。
可同时提供多个通道,比传统的共享式集线器提供更多的带宽,允许不同的用户间同时进行传送,比如,一个16端口的交换机允许16个站点在8条链路间同时通讯。
108ase-t/1008ase-tx配置原则
以太网(1ombps)遵循以下连接规则:
用3类双绞线或更好电缆连接:最长双绞线网段不大于100m。
在一个冲突域中任意两个网站之间最多可加四个起媒介作用的中继器(hub与hub级联)和5段电缆。
假如在任意两个包含有5段电缆和4个中继器网站网络中,当剩下的网段可能处于混和网段(例如:10base-2或10base5)时,至少应有2条线缆是点对点连接(例如:10base2或10base-f)。
快速以太网(100mbps)有以下几个连接规则:
最长双绞线连接缆长度(也就是指hub端口到单地址网络设备,如pc服务器或以太网交换器之间)不超过100m,连接线必须是5类utp或stp线。
冲突域最大直径大约为205m