干货丨关于交换机的知识，你了解多少？

互推小编 2023-04-28

交换机是整个网络系统不可缺少的设备，它是否正确配置直接影响网络监控系统后期的稳定性。那么你对交换机了解多少呢?以下是由小编整理关于交换机的知识的内容，希望大家喜欢!

一、交换机的两个重要参数

1、背板带宽：

交换机的背板带宽也叫背板容量，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的较大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强。

背板带宽计算方法：

背板带宽=端口数*端口速度*2

如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的，无阻塞。

2、包转发率：

包转发率，也称端口吞吐量，是指路由器在某端口进行的数据包转发能力，单位通常使用pps(包每秒)来衡量。

包转发率的计算方法：

包转发率= 满配置千兆端口×1.488Mpps+满配置百兆端口数×0.1488Mpps

(1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps，1个百兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为0.1488Mpps)

整机转发率≤标称包转发率，那么交换设备在整机转发上是线速的，无阻塞

二、交换机的选择建议

这里我只例举中小型网络，交换机配置一般由接入层、汇聚层两个部分组成

接入层：我们常用的交换机的实际带宽是理论值的50%-70%，所以一个百兆口的实际带宽在50M-70M。一个大华H.264编码200万,4.5M码率的摄像头，4.5*11=49.5M

所以理论来说，一台交换机可以接入11个4.5M码率的摄像头，但是考虑实际情况，摄像机动态编码，码流峰值可能会超过4M带宽，建议一个百兆交换机控制在8台以内的摄像头，超过建议选择千兆

汇聚层：性能比接入交换机要求要高，一般情况下汇聚交换机需选择带千兆上传口的二层交换机

三、交换机的名词解析

1、延迟(latency)

延迟定义为交换机开始接收信息帧到它开始转发帧之间的时间。延迟时间的长短主要取决于交换机所采用的技术。例如快速转发技术的交换机，因为它只要收到信息帧的物理地址就开始转发，所以它所产生的延迟是固定的，一般为40微秒。存储转发技术的交换机所产生的延迟与信息帧的大小有关。因为交换机要将全部信息帧读到缓冲区后再转发。所以运行于10Mbps以太网的一个1000字节的信息帧所产生的延迟有800微秒。

2、单一物理地址和多物理地址(Single&Multi MAC)

单一物理地址交换机将一个硬件的地址与一个特定的交换机口联系在一起。其设计的主要目的是将单一用户或一个共享资源加在一个交换机口上。多物理地址交换机允许将多个硬件地址与交换机的一个口连在一起。所以交换机的一个口可以连接一个媒体共享的集线器，从而可以支持多个较终用户。交换机可以支持的硬件的地址数量各个交换机供货商是不同的。如果硬件地址的数量超过了交换机提供的转发数据库的存储容量，交换机就可能将信息帧用一个新的地址发送到所有口，甚至将信息帧彻底扔掉。

3、生成树(Spanning Tree)

一般以太网不允许有两个以上的设备将两个网段连在一起。网段(segment)或子网(subnet)之间有两个以上的路径就可能产生桥环(BridgeLoop)。

因为交换机的基本工作状态和多口的桥类似，所以它们会产生和桥结构网同样的问题，其中就包括桥环。即一个广播从一个网段通过桥传送到另一个网段后又经过另一个桥(路径)回到了发送广播的网段。生成树协议(一般为IEEE802.1d或DEC)使得网络中具有桥功能的设备相互通信，利用生成树算法选择较佳的传送路径，而其他的路径将被封锁。此外，生成树算法还会监视路径的成功或失败。如果失败则会自动建立起替代的路径。桥环可能是意外的连接造成的，但也可能是有意地插入，其目的是提供备用的路径。如果交换机不支持生成树算法，那就要特别小心以避免产生桥环。

4、管理

对于网络管理人员以及面对不同厂家所提供的不同交换机时，交换机的管理就是一个问题。此时有两种基本方法可供选择。第一种方法是在底板上加入管理功能，它会对交换机传送的信息帧进行统计并将其存储到管理结构中。这种方法可以在网络的任何地方用SNMP访问交换机并以MIBII或RM0N标准报告统计信息。第二种方法是口折射或“镜像”法。这时交换机将所看到的一个或多个口上的转发流量送到一个指定的口上，称“监视口”。不幸的是，这种方法没有统一的标准，每个厂商都按照自己的特定方法来实现。

5、全双工

全双工以太网的性能大大优于交换以太网。全双工需要一种使交换机和站点可以同时收发的电缆连接。这意味着此时全双工可以获得100%的利用率。从理论上讲，在无碰撞时就有200%的利用率。但双工需要大量的投资。因为交换机需要全双工，网络设备上的网卡也同样要能够支持全双工。这对大多数网络用户是不实际的。

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