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第二層交換機
第二層交換機是對應(yīng)于OSI/RM的第二協(xié)議層來定義的,因為它只能工作在OSI/RM開放體系模型的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層。
第二層交換機依賴于鏈路層中的信息(如MAC地址)完成不同端口數(shù)據(jù)間的線速交換,主要功能包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及數(shù)據(jù)流控制。
這是原始的交換技術(shù)產(chǎn)品,目前桌面型交換機一般是屬于這類型,因為桌面型的交換機一般來說所承擔(dān)的工作復(fù)雜性不是很強,又處于網(wǎng)絡(luò)的基層,所以也就只需要提供基本的數(shù)據(jù)鏈接功能即可。
目前第二層交換機應(yīng)用為普遍(主要是價格便宜,功能符合中、小企業(yè)實際應(yīng)用需求),一般應(yīng)用于小型企業(yè)或中型以上企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的桌面層次。
1、大緩存技術(shù)
數(shù)據(jù)中心交換機改變了傳統(tǒng)交換機的出端口緩存方式,交換機選型,采用分布式緩存構(gòu)架,緩存比普通交換機也大許多,緩存能力可達1G以上,而一般的交換機只能達到2-4m。對于每端口在萬兆全線速條件下達到200ms的突發(fā)流量緩存能力,從而在突發(fā)流量的情況下,企業(yè)核心交換機選型,大緩存仍能保證網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)零丟包,正好適應(yīng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器量大,突發(fā)流量大的特點。
2、高容量設(shè)備
數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)流量具有高密度應(yīng)用調(diào)度、浪涌式突發(fā)緩存的特點,而普通交換機以滿足互聯(lián)互通為目的,無法實現(xiàn)對業(yè)務(wù)精準(zhǔn)識別與控制,在大業(yè)務(wù)情況下無法做到快速響應(yīng)和零丟包,無法保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性,系統(tǒng)的可靠性主要依賴設(shè)備的可靠性。
所以普通交換機無法滿足數(shù)據(jù)中心的需要,數(shù)據(jù)中心交換機需要具備高容量轉(zhuǎn)發(fā)特點,交換機選型,數(shù)據(jù)中心交換機必須支持高密萬兆板卡,也就是48口萬兆板卡,為使48口萬兆板卡具備權(quán)限轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)中心交換機只能采用CLOS分布式交換架構(gòu)。
除此之外,隨著40G和100G的普及,支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐漸商用,數(shù)據(jù)中心交換機40G、100G的板卡早已出現(xiàn)進入市場,從而滿足數(shù)據(jù)中心高密度應(yīng)用的需求。
3、虛擬化技術(shù)
數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要具有高管理性和高安全可靠性的特點,因此數(shù)據(jù)中心的交換機也需要支持虛擬化,虛擬化就是把物力資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源,以打破物理結(jié)構(gòu)之間的壁壘,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化包括多虛一,一虛多等技術(shù)。
通過虛擬化技術(shù),可以對多臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理,也可以對一臺設(shè)備上的業(yè)務(wù)進行完全隔離,從而可以將數(shù)據(jù)中心管理成本減少40%,將IT利用率提高大約25%。

以太網(wǎng)
傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是總線型以太網(wǎng)。在這種類型的以太網(wǎng)中,通信信道只有一個,采用介質(zhì)共享(介質(zhì)爭用)的訪問方法(CSMA/CD)。每個站點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)是否空閑,如果空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)。否則,繼續(xù)偵聽直到網(wǎng)絡(luò)空閑。如果兩個站點同時檢測到介質(zhì)空閑并同時發(fā)送出一幀數(shù)據(jù),交換機選型,則會導(dǎo)致數(shù)據(jù)幀的沖突,雙方的數(shù)據(jù)幀均被破壞。這時,兩個站點將采用'二進制指數(shù)退避'的方法各自等待一段隨機的時間再偵聽、發(fā)送。
主機A只是想要發(fā)送一個單播數(shù)據(jù)包給主機B。但由于傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的廣播性質(zhì),接入到總線上的所有主機都將收到此單播數(shù)據(jù)包。同時,此時如果任何第二方,包括主機B也要發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上都將沖突,導(dǎo)致雙方數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。我們稱連接在總線上的所有主機共同構(gòu)成了一個沖突域。
當(dāng)主機A發(fā)送一個目標(biāo)是所有主機的廣播類型數(shù)據(jù)包時,總線上的所有主機都要接收該廣播數(shù)據(jù)包,并檢查廣播數(shù)據(jù)包的內(nèi)容,如果需要的話加以進一步的處理。我們稱連接在總線上的所有主機共同構(gòu)成了一個廣播域。
