局域網(wǎng)交換機(LAN switches)指的是用在交換式局域網(wǎng)內(nèi)進行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中，在任意一個時刻網(wǎng)絡(luò)中只能有一個站點發(fā)送數(shù)據(jù)，其他站點只可以接收信息，若想發(fā)送數(shù)據(jù)，只能退避等待。因此，共享式以太網(wǎng)的固定帶寬被網(wǎng)絡(luò)上所有站點共享，隨機占用，網(wǎng)絡(luò)中的站點越多，每個站點平均可以使用的帶寬就越窄，網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度就越慢。交換機的出現(xiàn)解決了這個問題。在交換式局域網(wǎng)中，采用了交換機設(shè)備，只要發(fā)送數(shù)據(jù)的源節(jié)點和目的節(jié)點不沖突，那么數(shù)據(jù)發(fā)送就完全并行，這樣大大提高了數(shù)據(jù)傳送的速率。
交換式局域網(wǎng)所有站點都連接到一個交換式集線器或局域網(wǎng)交換機上。交換式集線器或局域網(wǎng)交換機具有交換功能，它們的特點是：所有端口平時都不連通，當(dāng)工作站需要通信時，交換式集線器或局域網(wǎng)交換機能同時連通許多端口，使每一對端口都能像獨占通信媒體那樣無沖突的傳輸數(shù)據(jù)，通信完成后斷開連接。由于消除了公共的通信媒體，每個站點獨自使用一條鏈路，不存在沖突問題，可以提高用戶的平均數(shù)據(jù)傳輸速率，即容量得以擴大。交換式局域網(wǎng)的優(yōu)點：(1)采用星型的拓撲結(jié)構(gòu)，容易擴展，而且每個用戶的帶寬并不因為互連的設(shè)備增多而降低。(2)由于消除了公共的通信媒體，每個站點獨自使用一條鏈路，不存在沖突問題，可以提高用戶的平均數(shù)據(jù)傳輸速度。交換式局域網(wǎng)無論是從物理上還是邏輯上都是星形拓撲結(jié)構(gòu)，多臺交換式集線器可以串接，連成多級星形結(jié)構(gòu)。
交換式局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機，局域網(wǎng)交換機可以在它的多個端口之間建立多個并發(fā)連接。典型的交換式局域網(wǎng)是交換式以太網(wǎng)(switchedEthernet)，它的核心部件是以太網(wǎng)交換機(Ethernetswitch)。以太網(wǎng)交換機可以有多個端口，每個端口可以單獨與一個結(jié)點連接，也可以與一個共享介質(zhì)式的以太網(wǎng)集線器連接。1.局域網(wǎng)交換機的分類：按照所執(zhí)行的功能不同，局域網(wǎng)交換機可以分為兩種。(1)二層交換：執(zhí)行橋接功能，是根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，交換速度快，但控制功能弱，沒有路由選擇功能。(2)三層交換：是根據(jù)IP地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，具有路由功能。三層交換是二層交換與路由功能的有機組合。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定交換機的性能，采用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有4種：(1)共享式存儲器結(jié)構(gòu):共享儲存器結(jié)構(gòu)是幀直接從存儲器傳送到輸出端口，各模塊之間不需要用背板總線連接，依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能連接，由中心交換引擎檢查每個輸入包以決定路由。這種方式容易實現(xiàn)，但需要很大的內(nèi)存容量，很高的管理費用。且由于訪問儲存器需要時間，不可能在較大的端口數(shù)之間實現(xiàn)線速交換，因此比較適合于小系統(tǒng)交換機。(2)交叉總線結(jié)構(gòu)：交叉總線式結(jié)構(gòu)在端口間建立直接的點對點連接，每一模塊都直接和任何其他模塊相連。每一模塊自己處理連接問題。不需要中心交換陳列模塊進行集中控制。這種結(jié)構(gòu)適合單點傳輸，對于多點傳輸存在一定的問題。(3)混合交叉總線結(jié)構(gòu)：混合交叉總線結(jié)構(gòu)是在交叉總線結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改進得來的。它是將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣，中間通過一條高性能的總線連接。優(yōu)點是減少了交叉總線數(shù)，降低了成本，還減少了總線爭用。但連接交叉矩陣的總線可能稱為新的性能瓶頸。(4)環(huán)形總線結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)在1個環(huán)內(nèi)最多支持4個交換引擎并且允許不同速度的交換矩陣互聯(lián)，環(huán)與環(huán)之間通過交換引擎連接。與前幾種結(jié)構(gòu)不同的是此種結(jié)構(gòu)有獨立的一條控制總線，用于搜集總線狀態(tài)、處理路由、流量控制和清理數(shù)據(jù)總線。環(huán)形總線結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是擴展能力強，成本低，因為采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，很容易聚集帶寬，當(dāng)端口數(shù)增加的時候，帶寬就相應(yīng)增加了。另外，它還有效的避免了系統(tǒng)擴展時造成的總線瓶頸。
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