素材项目三任务三交换设备选型

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1、0,交换设备选型,1,网络规划的内容,1.网络设备简介,2.网络设备厂商介绍,3.交换与交换机,4.交换机的功能,5.交换机的类型,6.交换机的技术指标,7.交换机的型号,8.交换机的选型考虑,2,1.网络设备简介,网络终端设备 主要有工作站、服务器、网络打印机、移动手持设备及VoIP电话等。 网络互联设备,无线接入点,3,2.网络设备厂商介绍,4,3.交换与交换机,交换(Switching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应通信线路上的技术统称,广义的交换机(Switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 交换机是用来连接局域

2、网的主要设备 交换机能够根据以太网帧中目标地址智能的转发数据，因此交换机工作在数据链路层 交换机分割冲突域，实现全双工通信,5,3.交换与交换机,交换机的工作特点： 拥有一条很高带宽的背板总线和内部交换矩阵 所有的端口都挂接在这条背板总线上 控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC地址的网卡（NIC）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口 目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。,6,3.交换与交换机,与共享带宽、无目的地进行数据发送（广播）的集线器不同，交换机可以在一个

3、时间内同时为所有的网络节点服务，并可以有目的地发送数据，所以在带宽占用、减少阻塞、网络安全和全双工传输方面都是集线器不可相比的。,7,4.交换机的功能,交换机初始化时MAC地址表是空的。,8,4.交换机的功能,主机之间互相发送数据，交换机会学习数据帧的源MAC地址。,9,4.交换机的功能,已知单播帧： 过滤操作Filtering,10,4.交换机的功能,未知单播帧，广播帧： 执行广播操作Flooding,11,5.交换机的类型,从应用区域划分：广域网交换机和局域网交换机 广域网交换机: 主要应用于电信领域，提供通信基础平台。 局域网交换机则: 应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打

4、印机等。,注意：重点是局域网交换机。,12,5.交换机的类型,根据传输介质、传输速度以及发展历史上看，局域网交换机有这样一些类型： 以太网交换机 快速以太网交换机 千兆以太网交换机 万兆以太网交换机 FDDI交换机 ATM交换机 令牌环交换机 ,13,5.交换机的类型,按网络规模分类 企业级交换机 一般采用模块配置，属于第三层或第四层千兆位（或以上）交换机，通常能支持500个信息点以上。 部门级交换机 一般为千兆位第三层交换机，固定配置或模块配置，通常能支持300500个信息点。 工作组级交换机 一般为固定配置，10/100Mbps自适应，通常支持的信息点少于100个。,14,5.交换机的类型

5、,按组建园区网的网络拓扑结构层次，可划分为：接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。 核心层交换机: 一般采用机箱式模块化设计，机箱中可承载管理模块、光端口模块、高速电口模块、电源等，具有很高的背板容量； 汇聚层交换机: 可以是机箱式模块化交换机，也可以是固定配置的交换机，具有较高的接入能力和带宽，一般会包含光端口、高速电口等端口； 接入层交换机: 一般是固定配置的交换机，端口密度较大，具有较高的接入能力，以10/100M端口为主，以固定端口或扩展槽方式提供1000Mbps的上联端口。,15,6.交换机的技术指标,端口速率 现在的交换机端口速度有：10M、10/100M、1000M、10/1

6、00/1 000M、10G。高速端口的端口代价值较高。 端口密度 端口密度是对端口数量的一种衡量标准，它是表示一台交换机最多能包含的端口数量。 端口密度越大的交换机，其单端口成本可能越小。,16,6.交换机的技术指标,背板带宽 背板带宽：又称为交换容量，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。反映了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps。 一台交换机的交换容量越高，所能处理数据的能力就越强，数据交换速度就越快，但同时成本也会越高。 在全双工模式下，实现无阻塞数据交换，需要： 背板带宽 端口数端口速率2 例：一台固定式24口百兆交换机，其背板带宽应至少达到4.8Gb/s，才会

7、不阻塞进行数据转发： 242100Mb/s=4.8Gb/s CISCO公司的Catalyst2950G-48，它有48个100Mbit/s端口和2个千兆端口，它的背板带宽应不小于13.6Gbit/s，才能满足线速交换的要求： (21000+48100) 2(Mb/s)=13.6Gb/s,17,6.交换机的技术指标,吞吐量 吞吐量：指交换机所能线速处理的数据包的速度，单位为Mpps。 交换机1个千兆端口在包长为64B 时的理论吞吐量为1.488Mpps。 数据包在传输过程中，每个包前面会加上一个64位的前导符，在包后面会加上一个96位的帧间隙。所以一个64B的数据包实际长672位，所以： 1GM

8、端口线速包转发率=1000M/672=1.488Mpps 交换机必须达以下包转发速率才能线速转发所有端口的数据包： 千兆端口数1.488Mpps+百兆端口数量 0.1488Mpps+其余类型端口数相应速率值 交换机标称的包转发速率高于这个速率，那么交换机可以达到线速交换，提供无阻塞的包交换。如果达不到该值，那么该交换机有可能采用的是有阻塞的结构设计。 3层交换机往往采用包转发速率衡量交换机性能,18,6.交换机的技术指标,时延 交换机的时延是指交换机从某一端口接收到数据包到开始向目的端口发送数据包之间的时间间隔。 不同档次的交换机，其时延大小不同，通常交换机的时延可从几微秒到几毫秒，相差上百倍

9、。导致延时过高的原因通常包括阻塞设计的交换结构、过量使用缓冲等。交换机的时延越小越好。,19,6.交换机的技术指标,缓冲区大小 缓冲区是交换机中的内存区段，用来临时存放数据，这些数据最终将被交换到目的端口传输出去，可以用来协调不同网络设备之间的速度匹配。 缓冲区大小对交换机性能有一定的影响，缓冲区过大，寻址时间相对较长，包转发速度将降低；缓冲区过小，拥塞时容易丢包。 对于较高档交换机，每端口设计成有独立的缓冲区，且一个端口缓冲区的工作状态不会影响其他端口缓冲的状态。,20,6.交换机的技术指标,MAC地址数 交换机可以识别并记忆曾由交换机转发过的各端口所连节点的MAC 地址，并在交换机的缓存中

10、形成一个MAC地址表。 交换机根据这个MAC地址表来转发数据。 不同档次的交换机每端口所能够支持的MAC 数量不同。交换机支持的MAC地址数越多，数据转发的速率也就越高。 VLAN 支持 VLAN 已成为现在中高档交换机的标准配置，但不同厂商的设备对VLAN 的支持能力不同，支持VLAN 的数量也不同。 选择支持VLAN 的交换机时，要注意它最多能支持的VLAN 数，支持哪几种VLAN，以及支持trunk 的协议是ISL 或IEEE 802.1q。,21,6.交换机的技术指标,堆叠能力 交换机之间的连接有两种方式：级连和堆叠。不同类型的交换机只能级连，而只有同类的交换机才能堆叠到一起。 管理功

11、能 如果需要配置和管理交换机，则须选择网管型交换机。 所有中、高档交换机都是可网管的。低档交换机通常不具有网管功能，属于即插即用型。,22,6.交换机的技术指标,支持的协议和标准 一般指由国际标准化组织制订的联网规范和设备标准。可根据OSI 参考模型的第1层、第2 层和第3 层进行分类。 如端口认证、生成树、链路聚合、路由协议等 QoS 支持能力 目前，多媒体应用占用了大量的带宽，这时QoS 可以给重要的业务保留带宽，并在能力允许的范围内合理分配各种应用需要的带宽。,23,7.交换机的型号,Cisco交换机型号简介 Cisco（思科）的交换机产品以“Catalyst”为商标， 曾经生产了500

12、、1900、2800、2900、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、8500等十多个系列的交换机产品，产品线经过交换技术的不断发展，以及逐渐规范，目前思科在产的产品线为：500、2900、3500、3700、4500、4900和6500。顺序为由低端到高端。,24,7.交换机的型号,25,7.交换机的型号,H3C交换机型号简介 杭州华三通信技术有限公司（H3C）致力于IP技术与产品的研究、开发、生产、销售及服务，是中国电信市场的主要供应商之一，并已成功进入全球电信市场。总部设在杭州，前身华为3COM是2003年11月华为公司与3COM成立的合资公司，目前在国内

13、34省、市、自治区和海外多个国家或地区设有分支机构。,26,7.交换机的型号,27,7.交换机的型号,28,7.交换机的型号,思科2960 系列产品一览,24 10/100 Ports 2 Dual-Purpose Uplink Ports,Catalyst 2960-24TC,Catalyst 2960-48TC,48 10/100 Ports 2 Dual Purpose Uplink Ports,20 10/100/1000 Ports 4 Dual-Purpose Uplink Ports,Catalyst 2960G-24TC,Catalyst 2960G-48TC,44 10/10

14、0/1000 Ports 4 Dual Purpose Uplink Ports,29,7.交换机的型号,2层交换机 不支持PoE(power over Ethernet)设备 不支持IPv6 接入层桌面交换机小型企业,30,7.交换机的型号,Cisco Catalyst 4500 家族一览,31,7.交换机的型号,H3C S5500-EI系列交换机共有六款设备。,32,7.交换机的型号,33,7.交换机的型号,34,7.交换机的型号,常见交换机品牌 思科公司： 思科中国公司： 华为公司： 华三公司： 锐捷网络公司：,35,8.交换机的选型考虑,步骤： 详细了解网络基本状况，如网络的主要应用

15、、网络节点数以及网络节点分布情况等； 决定需要的交换机种类、交换机数量和交换机的价格； 了解产品的品牌、质量、厂商研发能力与核心技术实力及售后服务情况，尽可能选择知名供应商的主流产品； 分析和比较交换机的性能指标，选择具备千兆端口或能够升级到更高速率的产品，以适应未来网络升级的需要。,36,8.交换机的选型考虑,交换机选型其他考虑 可扩展性： 接口模块种类 机架插槽数。 可靠性： 关键模块的冗余：电源、风扇、交换矩阵、引擎等 链路冗余：生成树、链路聚合 注意合适的尺寸,37,8.交换机的选型考虑,不同层次交换机的选型 核心层交换机： 背板带宽：几十Gbit/s 包转发率：几十Mpps 可扩展百兆端口：300左右 可扩展千兆端口：100左右 交换层数：2/3/4,38,8.交换机的选型考虑,汇聚层交换机： 背板带宽：几十Gbit/s 包转发率：几十Mpps 可扩展百兆端口：几十个 可扩展千兆端口：几个 VLAN数：100左右 交换层数：2/3以上,39,8.交换机的选型考虑,接入层交换机： 背板带宽：几Gbit/s 包转发率：几Mpps 可扩展百兆端口：几十个 可扩展千兆端口：1个以上 VLAN数：100左右 交换层数：2,