? ? ? 隨著進(jìn)入21世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)在全世界得到了前所未有的發(fā)展，企事業(yè)單位，學(xué)校，個(gè)體用戶不斷的增加互聯(lián)網(wǎng)用戶的數(shù)量，人們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上進(jìn)行著一次又一次的創(chuàng)新，互聯(lián)網(wǎng)也因?yàn)楸姸嘤脩舻募尤胱兊迷絹?lái)越精彩。
? ? ? 很多人以為，只要有臺(tái)電腦，一根網(wǎng)線，我們就可以上網(wǎng)了。
? ? ? 其實(shí)不然，就像我們從深圳去北京，走著去肯定是不可取的，我們需要一種交通工具，比如：飛機(jī)，火車。同樣的道理我們的PC想要接入互聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是需要網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的，比如常用的集線器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、路由器等等。交換機(jī)作為一種網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備中最基本，也是最在OSI網(wǎng)絡(luò)模型中層次最低的（集線器除外）。
? ? ? 本文主要為各位弄清三個(gè)個(gè)基本知識(shí)：什么是交換機(jī)、交換機(jī)的分類、怎樣選擇合適的交換機(jī)。
1、什么叫交換機(jī)
? ? ? 交換機(jī)（Switch）意為“開關(guān)”是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。最常見的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。其他常見的還有電話語(yǔ)音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。交換機(jī)就是在集線器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，但是功能比集線器強(qiáng)大的多。圖一是以太網(wǎng)交換機(jī)。
? ? ?交換機(jī)是基于MAC地址的轉(zhuǎn)發(fā)（數(shù)據(jù)幀的開頭有6個(gè)字節(jié)是目的地址，交換機(jī)能將此數(shù)據(jù)幀傳送到該目的地址的設(shè)備中），工作于OSI七層模型中的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）。交換機(jī)的所有端口處在同一條背板帶寬上，所有端口獨(dú)享帶寬。對(duì)于一般簡(jiǎn)單的非管理的交換機(jī)所有端口在同一個(gè)局域網(wǎng)中（指不用跨過(guò)其他設(shè)備就能進(jìn)行通信）。
? ? ? ?交換機(jī)是全雙工設(shè)備，在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也能接收數(shù)據(jù)，并且發(fā)送和接收的帶寬不相互影響。
2、交換機(jī)的分類
? ? ? 一般將交換機(jī)分為：核心交換機(jī)、匯聚交換機(jī)、接入交換機(jī)。
? ? ? 下圖是交換機(jī)的組網(wǎng)圖
? ? ? ?核心交換機(jī)一般用在主干網(wǎng)絡(luò)中，例如：城域網(wǎng)，校園網(wǎng)，大型企業(yè)，一般廣域網(wǎng)接入的都是核心交換機(jī)。核心交換機(jī)一般有幾十到上百個(gè)接口，并且可擴(kuò)展性強(qiáng)。核心交換機(jī)以千兆光口為主，當(dāng)然也有一定數(shù)量的萬(wàn)兆光口。
? ? ? ?匯聚交換機(jī)是多臺(tái)接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來(lái)自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路。所以匯聚交換機(jī)必須有一定的上行和下行帶寬，否則容易發(fā)生端口阻塞。
? ? ? ?接入交換機(jī)就是一般連接網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的交換機(jī)，比如：PC，打印機(jī)，NVR等。接入交換機(jī)一般相對(duì)于前兩種交換機(jī)而言具有端口數(shù)少，背板帶寬低，價(jià)格低廉等特點(diǎn)。
3、怎么選擇合適的交換機(jī)
? ? ? ? 在選擇交換機(jī)之前首先要弄懂幾個(gè)交換機(jī)的專業(yè)詞匯：
? ? ? ? 背板帶寬：交換機(jī)的背板帶寬，是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺(tái)交換機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會(huì)越高。背板帶寬的計(jì)算公式為：端口數(shù)*相應(yīng)端口速率*2（全雙工模式）。背板帶寬是由交換機(jī)芯片決定的，并不由交換機(jī)的端口形態(tài)決定
? ? ? ? MAC地址表：MAC地址表是指交換機(jī)最多能學(xué)習(xí)到的MAC地址數(shù)。一般MAC地址表越大說(shuō)明交換機(jī)能學(xué)習(xí)到的MAC地址越多，一般也就標(biāo)示交換機(jī)的端口數(shù)就越多，能連接的終端數(shù)目也就越多。交換機(jī)的MAC地址表也是由交換芯片決定的，數(shù)值一般在幾K到十幾K。
? ? ? ? 端口緩存：交換機(jī)的端口緩存是指交換機(jī)在接收數(shù)據(jù)時(shí)，如果不能及時(shí)處理，那么這部分?jǐn)?shù)據(jù)將存儲(chǔ)在這個(gè)緩存中（BUFFER），這樣就不會(huì)將這部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失。端口緩存也是由交換芯片決定的，一般在1Mbit或者更大。
? ? ? ?包轉(zhuǎn)發(fā)速率：包轉(zhuǎn)發(fā)速率一般指交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)一定長(zhǎng)度的包的最大速率單位是pps。百兆為148810pps（64字節(jié)數(shù)據(jù)），千兆為1488095 pps（64字節(jié)數(shù)據(jù)）。
? ? ? ? 我們普通的用戶在很多地方也有可能需要用到交換機(jī)，那么怎么選擇一個(gè)合適的交換呢？下面分幾種情景講述：
1）大學(xué)宿舍
? ? ?大學(xué)宿舍一般都有寬帶或者校園網(wǎng)接入，如果需要無(wú)線WIFi信號(hào)的話可以買個(gè)路由器，但是無(wú)線信號(hào)不怎么穩(wěn)定，所以建議每臺(tái)電腦通過(guò)網(wǎng)線接入互聯(lián)網(wǎng)。路由器一般是有幾個(gè)LAN口的（一般四個(gè)），如果路由器的LAN口不夠，那么考慮買一個(gè)小交換機(jī)（5口或者8口）。一般宿舍里面買一個(gè)塑料殼的百兆交換機(jī)就可以了，但是如果平時(shí)有玩局域網(wǎng)游戲或者有文件傳輸?shù)脑捒梢再I一個(gè)千兆的交換機(jī)，端口數(shù)的話可以按宿舍的人數(shù)來(lái)定。這種交換機(jī)的話一般比較便宜，幾十塊錢不等，比較好的廠商比如TP-LINk，D-LINK，Tenda等。
2）公司局域網(wǎng)
? ? ? ?公司局域網(wǎng)相對(duì)宿舍局域網(wǎng)的話有更高的要求。第一個(gè)就是接入的終端肯定都在十幾到幾十個(gè)，第二個(gè)就是需要有對(duì)終端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理或者安全保護(hù)。首先說(shuō)一下端口數(shù)，最好是16/24口百兆或者千兆，建議千兆，因?yàn)楣緝?nèi)部肯定局域網(wǎng)數(shù)據(jù)交換比較多。然后就是交換機(jī)需要有端口匯聚和簡(jiǎn)單的管理功能，比如QOS，VLAN，端口鏡像等簡(jiǎn)單的功能，或者在交換機(jī)上行端口加網(wǎng)關(guān)，進(jìn)行更加安全的防護(hù)或過(guò)濾。
3）個(gè)體戶進(jìn)行視屏布控
? ? ? 現(xiàn)在很多個(gè)體商戶都進(jìn)行了視屏布控，對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，數(shù)據(jù)傳輸和電能的傳輸是分開的，但隨著802.3AF標(biāo)準(zhǔn)的制定，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)攝像頭數(shù)據(jù)和電能可以同時(shí)通過(guò)網(wǎng)線傳輸。這就需要交換機(jī)可以在網(wǎng)線傳輸電能，這種交換機(jī)叫POE交換機(jī)?，F(xiàn)在大多數(shù)攝像頭都支持POE供電了，所以建議視屏布控一般用POE交換機(jī)，這樣做主要的有點(diǎn)就是布線簡(jiǎn)單。對(duì)于給攝像頭供電的POE交換機(jī)主要需要考慮POE交換機(jī)輸出功率是否滿足攝像頭的功率要求，另外一個(gè)就是攝像頭的碼流帶寬需要小于交換機(jī)端口的帶寬，這樣數(shù)據(jù)才能不丟包進(jìn)行傳輸。一般現(xiàn)在POE交換機(jī)都支持AT（15.5W）和AF（30W）標(biāo)準(zhǔn)，所以只要不是一些大功率的攝像頭，AT標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)都能滿足攝像頭的功率要求。當(dāng)然AT標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)比AF標(biāo)準(zhǔn)的交換價(jià)格要高。
? ? ? 現(xiàn)在市場(chǎng)上還有很多非標(biāo)準(zhǔn)的POE交換機(jī)（內(nèi)部沒(méi)有供電芯片，交換機(jī)內(nèi)直接將電加在網(wǎng)線上），這種交換機(jī)很不安全，很容易產(chǎn)生短路，或者損壞攝像頭，所以不推薦使用。
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