德國HIRSCHMANN赫斯曼交換機能經(jīng)濟地將網(wǎng)絡分成小的沖突網(wǎng)域
我司在德國、美國都有自己的公司,專業(yè)從事進口貿(mào)易行業(yè),所以我司的技術人員為都會輪流到國外廠家學習技術。
德國HIRSCHMANN赫斯曼交換機能經(jīng)濟地將網(wǎng)絡分成小的沖突網(wǎng)域
HIRSCHMANN交換機(Switch)意為“開關”是一種用于電(光)信號轉發(fā)的網(wǎng)絡設備。它可以為接入HIRSCHMANN交換機的任意兩個網(wǎng)絡節(jié)點提供獨享的電信號通路。最常見的HIRSCHMANN交換機是以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機。其他常見的還有電話語音HIRSCHMANN交換機、光纖HIRSCHMANN交換機等。
交換是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法,把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳酚缮系募夹g的統(tǒng)稱。HIRSCHMANN交換機根據(jù)工作位置的不同,可以分為廣域網(wǎng)HIRSCHMANN交換機和局域網(wǎng)HIRSCHMANN交換機。廣域的HIRSCHMANN交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設備,它應用在數(shù)據(jù)鏈路層。HIRSCHMANN交換機有多個端口,每個端口都具有橋接功能,可以連接一個局域網(wǎng)或一臺高性能服務器或工作站。實際上,HIRSCHMANN交換機有時被稱為多端口網(wǎng)橋。
網(wǎng)絡HIRSCHMANN交換機,是一個擴大網(wǎng)絡的器材,能為子網(wǎng)絡中提供更多的連接端口,以便連接更多的計算機。隨著通信業(yè)的發(fā)展以及國民經(jīng)濟信息化的推進,網(wǎng)絡HIRSCHMANN交換機市場呈穩(wěn)步上升態(tài)勢。它具有性價比高、高度靈活、相對簡單和易于實現(xiàn)等特點。以太網(wǎng)技術已成為當今最重要的一種局域網(wǎng)組網(wǎng)技術,網(wǎng)絡HIRSCHMANN交換機也就成為了最普及的HIRSCHMANN交換機。 [1]
Switch是HIRSCHMANN交換機的英文名稱,這個產(chǎn)品是由原集線器的升級換代而來,在外觀上看和集線器沒有很大區(qū)別。由于通信兩端需要傳輸信息,而通過設備或者人工來把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦髽藴实膶穆酚善魃系姆绞?,這個技術就是HIRSCHMANN交換機技術。從廣義上來分析,在通信系統(tǒng)里對于信息交換功能實現(xiàn)的設備,就是HIRSCHMANN交換機。
“HIRSCHMANN交換機”是一個外來詞,源自英文“Switch”,原意是“開關”,中國技術界在引入這個詞匯時,翻譯為“交換”。在英文中,動詞“交換”和名詞“HIRSCHMANN交換機”是同一個詞(注意這里的“交換”特指電信技術中的信號交換,與物品交換不是同一個概念)。 [3]
1993年,局域網(wǎng)交換設備出現(xiàn),1994年,國內掀起了交換網(wǎng)絡技術的熱潮。其實,交換技術是一個具有簡化、低價、高性能和口密集特點的交換產(chǎn)品,體現(xiàn)了橋接技術的復雜交換技術在OSI參考模型的第二層操作。與橋接器一樣,HIRSCHMANN交換機按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉發(fā)。而這種轉發(fā)決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是HIRSCHMANN交換機轉發(fā)延遲很小,操作接近單個局域網(wǎng)性能,遠遠超過了普通橋接互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡之間的轉發(fā)性能。 [3]
交換技術允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段進行帶寬調整,以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現(xiàn)的瓶頸問題。已有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和ATM技術的交換產(chǎn)品。 [3]
類似傳統(tǒng)的橋接器,HIRSCHMANN交換機提供了許多網(wǎng)絡互聯(lián)功能。HIRSCHMANN交換機能經(jīng)濟地將網(wǎng)絡分成小的沖突網(wǎng)域,為每個工作站提供更高的帶寬。協(xié)議的透明性使得HIRSCHMANN交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協(xié)議網(wǎng)絡中;HIRSCHMANN交換機使用現(xiàn)有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網(wǎng)卡,不必作高層的硬件升級;HIRSCHMANN交換機對工作站是透明的,這樣管理開銷低廉,簡化了網(wǎng)絡節(jié)點的增加、移動和網(wǎng)絡變化的操作。 [3]
利用專門設計的集成電路可使HIRSCHMANN交換機以線路速率在所有的端口并行轉發(fā)信息,提供了比傳統(tǒng)橋接器高得多的操作性能。專用集成電路技術使得交換器在更多端口的情況下得以實現(xiàn)上述性能,其端口造價低于傳統(tǒng)型橋接器。
從廣義上來看,網(wǎng)絡HIRSCHMANN交換機分為兩種:廣域網(wǎng)HIRSCHMANN交換機和局域網(wǎng)HIRSCHMANN交換機。廣域網(wǎng)HIRSCHMANN交換機主要應用于電信領域,提供通信用的基礎平臺。而局域網(wǎng)HIRSCHMANN交換機則應用于局域網(wǎng)絡,用于連接終端設備,如PC機及網(wǎng)絡打印機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機、快速以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機、千兆以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機、FDDIHIRSCHMANN交換機、ATMHIRSCHMANN交換機和令牌環(huán)HIRSCHMANN交換機等。從規(guī)模應用上又可分為企業(yè)級HIRSCHMANN交換機、部門級HIRSCHMANN交換機和工作組HIRSCHMANN交換機等。各廠商劃分的尺度并不是一致的,一般來講,企業(yè)級HIRSCHMANN交換機都是機架式,部門級HIRSCHMANN交換機可以是機架式(插槽數(shù)較少),也可以是固定配置式,而工作組級HIRSCHMANN交換機為固定配置式(功能較為簡單)。另一方面,從應用的規(guī)模來看,作為骨干HIRSCHMANN交換機時,支持500個信息點以上大型企業(yè)應用的HIRSCHMANN交換機為企業(yè)級HIRSCHMANN交換機,支持300個信息點以下中型企業(yè)的HIRSCHMANN交換機為部門級HIRSCHMANN交換機,而支持100個信息點以內的HIRSCHMANN交換機為工作組級HIRSCHMANN交換機。 [3]
以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機
隨著計算機及其互聯(lián)技術(也即通常所謂的“網(wǎng)絡技術”)的迅速發(fā)展,以太網(wǎng)成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計算機網(wǎng)絡。而以太網(wǎng)的核心部件就是以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機。
不論是人工交換還是程控交換,都是為了傳輸語音信號,是需要獨占線路的“電路交換”。而以太網(wǎng)是一種計算機網(wǎng)絡,需要傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù),因此采用的是“分組交換”。但無論采取哪種交換方式,HIRSCHMANN交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網(wǎng)設備而言,HIRSCHMANN交換機和集線器的本質區(qū)別就在于:當A發(fā)信息給B時,如果通過集線器,則接入集線器的所有網(wǎng)絡節(jié)點都會收到這條信息(也就是以廣播形式發(fā)送),只是網(wǎng)卡在硬件層面就會過濾掉不是發(fā)給本機的信息;而如果通過HIRSCHMANN交換機,除非A通知HIRSCHMANN交換機廣播,否則發(fā)給B的信息C絕不會收到(獲取HIRSCHMANN交換機控制權限從而的情況除外)。 [3]
以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機廠商根據(jù)市場需求,推出了三層甚至四層HIRSCHMANN交換機。但無論如何,其核心功能仍是二層的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包交換,只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數(shù)據(jù)包的能力。網(wǎng)絡HIRSCHMANN交換機是一個擴大網(wǎng)絡的器材,能為子網(wǎng)絡中提供更多的連接端口,以便連接更多的計算機。隨著通信業(yè)的發(fā)展以及國民經(jīng)濟信息化的推進,網(wǎng)絡HIRSCHMANN交換機市場呈穩(wěn)步上升態(tài)勢。它具有性能價格比高、高度靈活、相對簡單、易于實現(xiàn)等特點。 [3]
光HIRSCHMANN交換機
光交換是人們正在研制的下一代交換技術。所有的交換技術都是基于電信號的,即使是光纖HIRSCHMANN交換機也是先將光信號轉為電信號,經(jīng)過交換處理后,再轉回光信號發(fā)到另一根光纖。由于光電轉換速率較低,同時電路的處理速度存在物理學上的瓶頸,因此人們希望設計出一種無需經(jīng)過光電轉換的“光HIRSCHMANN交換機”,其內部不是電路而是光路,邏輯原件不是開關電路而是開關光路。這樣將大大提高HIRSCHMANN交換機的處理速率。 [3]
遠程配置
HIRSCHMANN交換機除了可以通過“Console”端口與計算機直接連接,還可以通過普通端口連接。此時配置HIRSCHMANN交換機就不能用本地配置,而是需要通過Telnet或者Web瀏覽器的方式實現(xiàn)HIRSCHMANN交換機配置。具體配置方法如下:
1、Telnet
Telnet協(xié)議是一種遠程訪問協(xié)議,可以通過它登錄到HIRSCHMANN交換機進行配置。
假設HIRSCHMANN交換機IP為:192.168.0.1,通過Telnet進行HIRSCHMANN交換機配置只需兩步: [3]
第1步,單擊開始,運行,輸入“Telnet 192.168.0.1”
第2步,輸入好后,單擊“確定”按鈕,或單擊回車鍵,建立與遠程HIRSCHMANN交換機的連接。然后,就可以根據(jù)實際需要對該HIRSCHMANN交換機進行相應的配置和管理了。
2、Web
通過Web界面,可以對HIRSCHMANN交換機設置,方法如下:
第1步,運行Web瀏覽器,在地址欄中輸入HIRSCHMANN交換機IP,回車,彈出如下對話框。
第2步,輸入正確的用戶名和密碼。
第3步,連接建立,可進入HIRSCHMANN交換機配置系統(tǒng)。
第4步,根據(jù)提示進行HIRSCHMANN交換機設置和參數(shù)修改。
因為HIRSCHMANN交換機有帶寬很高的內部交換矩陣和背部總線,并且這個背部總線上掛接了所有的端口,通過內部交換矩陣,就能夠把數(shù)據(jù)包直接而迅速地傳送到目的節(jié)點而非所有節(jié)點, 這樣就不會浪費網(wǎng)絡資源,從而產(chǎn)生非常高的效率。同時在此過程中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩潭确浅8?,更是受到使用者的歡迎和普遍好評。 [2]
和集線器每個端口共享同樣帶寬不同的是,HIRSCHMANN交換機的數(shù)據(jù)帶寬具有獨享性。在這樣的前提下,在同一個時間段內,HIRSCHMANN交換機就可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€節(jié)點之間,并且每個節(jié)點都可 以當做獨立網(wǎng)段而獨自享有固定的部分帶寬,這樣就沒有和其他設備進行競爭實用的必要。
HIRSCHMANN交換機工作于OSI參考模型的第二層,即數(shù)據(jù)鏈路層。HIRSCHMANN交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時,通過將MAC地址和端口對應,形成一張MAC表。在今后的通訊中,發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對應的端口,而不是所有的端口。因此,HIRSCHMANN交換機可用于劃分數(shù)據(jù)鏈路層廣播,即沖突域;但它不能劃分網(wǎng)絡層廣播,即廣播域。
HIRSCHMANN交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。HIRSCHMANN交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上,通過內部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口,目的MAC若不存在,廣播到所有的端口,接收端口回應后HIRSCHMANN交換機會“學習”新的MAC地址,并把它添加入內部MAC地址表中。使用HIRSCHMANN交換機也可以把網(wǎng)絡“分段”,通過對照IP地址表,HIRSCHMANN交換機只允許必要的網(wǎng)絡流量通過HIRSCHMANN交換機。通過HIRSCHMANN交換機的過濾和轉發(fā),可以有效的減少沖突域。
端口
HIRSCHMANN交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網(wǎng)段(注:非IP網(wǎng)段),連接在其上的網(wǎng)絡設備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時,節(jié)點B可同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù),而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)HIRSCHMANN交換機,那么該HIRSCHMANN交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。總之,HIRSCHMANN交換機是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡設備。HIRSCHMANN交換機可以“學習”MAC地址,并把其存放在內部地址表中,通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。
數(shù)據(jù)傳送的工作原理
HIRSCHMANN交換機的任意節(jié)點收到數(shù)據(jù)傳輸指令后,即對于存儲在內存里的地址表進行快速查找,從而對于MAC地址的網(wǎng)卡連接位置進行確認,然后再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摴?jié)點上。如果在地址表中找到相應的位置,則進行傳輸;如果沒有,HIRSCHMANN交換機就會將該地址進行記錄,以利于下次尋找和使用。HIRSCHMANN交換機一般只需要將幀發(fā)送到相應的點,而無需如集線器發(fā)送到所有節(jié)點,從而節(jié)省了資源和時間,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?[2]
數(shù)據(jù)傳送方式
通過交換的方式進行的數(shù)據(jù)傳輸,其實就是HIRSCHMANN交換機的數(shù)據(jù)傳送的方式。之前的集線器,更多是利用共享的方式,來對數(shù)據(jù)進行傳輸,沒有辦法從通訊的速度上進行要求。集線器的共享方式,也就是常說的共享式網(wǎng)絡,以集線器作為連接設備并且只 有一個方向的數(shù)據(jù)流,因而網(wǎng)絡共享的效率非常低。相對而言,HIRSCHMANN交換機能夠對連接到自身的各臺電腦進行相應的識別,通過每臺電腦網(wǎng)卡的物理地址也就是常說的MAC地址,來進行記憶和識別。在這樣的前提之下,就不用再進行廣播尋找,而能夠直接將記憶的MAC地址找到相應的地點并且通過一個臨時性專用的數(shù)據(jù)傳輸通道,來完成兩個節(jié)點之間不受外來干擾的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ?。由于HIRSCHMANN交換機還具有全雙工傳輸?shù)姆绞?,所以也可以對于多對?jié)點間通過同時建立臨時的專用通道,來形成一個立體且交叉的數(shù)據(jù)傳輸通道結構。
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