交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)

定義VLAN大致等效于一個(gè)廣播域，即VLAN模擬了一組終端設(shè)備，雖然它們位于不同的物理網(wǎng)段上，但是并不受物理位置的束縛，相互間通信就好像它們?cè)谕粋€(gè)局域網(wǎng)中一樣。VLAN從傳統(tǒng)LAN的概念上引申出來，在功能和操作上與傳統(tǒng)LAN基本相同，提供一定范圍內(nèi)終端系統(tǒng)的互聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸。它與傳統(tǒng)LAN的主要區(qū)別在于“虛擬”二字，即網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成與傳統(tǒng)LAN不同，由此也導(dǎo)致了性能上的差異。

分類(1)端口VLAN，端口VLAN又分為單交換機(jī)端口定義VLAN和多交換機(jī)端口定義VLAN兩種。(2)MACVLAN，基于MAC定義的VLAN可視為基于用戶的VLAN。這種VLAN要求所有的用戶在初始階段必須配置到至少一個(gè)VLAN中，初始配置由人工完成，隨后就可以自動(dòng)跟蹤用戶。

主要優(yōu)點(diǎn)(1)減少工作站移動(dòng)和變化所需的費(fèi)用。(2)VLAN和交換技術(shù)使每個(gè)網(wǎng)段包含更少的用戶，而廣播域卻擴(kuò)大到1000或者更多的用戶。

大型局域網(wǎng)總是由多個(gè)局域網(wǎng)通過多種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，如網(wǎng)橋、路由器或交換機(jī)等連接而成的。由于對(duì)局域網(wǎng)帶寬不斷增長的要求必須在以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)固定的10Mbps或16Mbps的帶寬限制下，所以在一個(gè)典型的局域網(wǎng)設(shè)計(jì)中不同局域網(wǎng)段的數(shù)目正迅速性地增長著。交換式局域網(wǎng)，作為一種能通過增加網(wǎng)段提高局域網(wǎng)容量的技術(shù)，已經(jīng)迅速地確立了它自己的地位。這是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)交換機(jī)能夠以較低的成本在多個(gè)網(wǎng)段提供高質(zhì)量的報(bào)文傳輸服務(wù)。這正如以前的路由器，作為連接局域網(wǎng)段的互連設(shè)備曾大量替代了互連網(wǎng)橋，而交換機(jī)趨向于替代局域網(wǎng)中的路由器。交換式局域網(wǎng)中路由選擇的作用：在了解局域網(wǎng)中交換和路由選擇各自的作用之前，首先應(yīng)該明白這兩種技術(shù)的差別。局域網(wǎng)交換機(jī)有點(diǎn)象網(wǎng)橋，通常它們互連同種類型的局域網(wǎng)段，如都是以太網(wǎng)段或都是令牌環(huán)網(wǎng)段的情形。它們?cè)诙丝谥g透明地傳送信息，以令牌環(huán)網(wǎng)為例，就是用源路由選擇的方法。

透明交換機(jī)對(duì)端站是不可見的，它們通過檢查傳送到它們端口的局域網(wǎng)段中的所有信息包來進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而得知各站點(diǎn)的位置，并根據(jù)在每個(gè)信息包中的目的網(wǎng)絡(luò)地址把信息包送往適當(dāng)?shù)亩丝?。這也意味著它們的運(yùn)作獨(dú)立于與端站之間互相通信的協(xié)議，不管是TCP/IP協(xié)議，還是NovellIPX，NETBIOS或者IBM的SNA協(xié)議。令牌環(huán)網(wǎng)的源路由選擇交換機(jī)與透明交換機(jī)不同之處僅在于，源路由選擇交換機(jī)是根據(jù)由端站往每個(gè)信息包中插入的信息來把信息包送往相應(yīng)的端口，同樣這也是獨(dú)立于下層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的。但在一些情況中，交換機(jī)可用來互連不同類型的局域網(wǎng)，例如，一些交換機(jī)可互連FDDI主干網(wǎng)和以太網(wǎng)段。在這種情形下，交換機(jī)只是在以太網(wǎng)和FDDI幀之間作些簡單的轉(zhuǎn)換工作，這樣就遵循了對(duì)端站的透明性原則。另一方面，路由器被設(shè)計(jì)成具有把任何類型的網(wǎng)絡(luò)信息包傳送到任何其他類型網(wǎng)絡(luò)的能力，它們對(duì)端站是不透明的：事實(shí)上，當(dāng)一個(gè)以太網(wǎng)的端站想要路由器另一端的站點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)，它只是對(duì)相應(yīng)的路由器進(jìn)行尋址，而不是目的站點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)路由器從一個(gè)以太網(wǎng)段收到一個(gè)要發(fā)往另一個(gè)網(wǎng)段的信息包時(shí)，路由器取出報(bào)文的頭部，檢查報(bào)頭中的目的地址，然后根據(jù)這些信息查詢相應(yīng)的表，確定這個(gè)目的站點(diǎn)是否位于它的一個(gè)直接相連的局域網(wǎng)段中，否則，該信息包應(yīng)被送往另一個(gè)路由器，在作出相應(yīng)的決定后，這個(gè)路由器將為這個(gè)信息包添加新的報(bào)頭并將它發(fā)送出去。為了確定信息包往哪一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)，路由器要維護(hù)復(fù)雜的查找表，這些表是由每個(gè)路由器與網(wǎng)絡(luò)中的其它路由器相互合作而構(gòu)造的，這些路由器相互傳遞經(jīng)過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由狀態(tài)信息，在路由選擇中涉及到的協(xié)議和過程是復(fù)雜的，需要進(jìn)行大量的計(jì)算，并且占用內(nèi)存?？偠灾?，在局域網(wǎng)中交換與路由選擇最顯著的差異在于：信息包經(jīng)過路由器要比經(jīng)過交換機(jī)需要復(fù)雜得多的處理。因此，在取得同一性能水平的前提下，路由器的花費(fèi)比交換機(jī)的花費(fèi)多許多，而且，一個(gè)包經(jīng)過交換機(jī)比要經(jīng)過路由器花的時(shí)間少一些，從而交換機(jī)提供了更短的延遲;但另一方面，可以用路由器的處理能力來提供比交換機(jī)更大程度的控制。