什么是交换机

　　交换机是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。交换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路由上的技术的统称。交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它应用在数据链路层。交换机有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上，交换机有时被称为多端口网桥。

　　什么是交换机环路

　　在规模较大的局域网网络中，时常会遇到网络通道被严重堵塞的现象，造成这种故障现象的原因有很多，例如网络遭遇病毒攻击、网络设备发生硬件损坏、网络端口出现传输瓶颈等。网络中发生过改动或变化的位置最容易发生故障现象，因为频繁改动网络时很容易引发网络环路，而由网络环路引起的网络堵塞现象常常具有较强的隐蔽性，不利于故障现象的高效排除。

　　交换机有什么用途

　　交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。电信号交换的历史应当追溯到电话出现的初期。当电话被发明后，只需要一根足够长的导线，加上末端的两台电话，就可以使相距很远的两个人进行语音交谈。

　　1．从OSI体系结构来看，集线器属于第一层物理层设备，而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。也就是说集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用，对于数据传输中的短帧=碎片等无法进行有效的处理，不能保证数据传输的完整性和正确性；而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形，而且可以过滤短帧、碎片等。

　　2．从工作方式看，集线器是一种广播模式，也就是说集线器的某个端口工作的时候，其它所有端口都能够收听到信息，容易产生广播风暴，当网络较大时网络性能会受到很大影响；而交换机就能够避免这种现象，当交换机工作的时候，只有发出请求的端口与目的端口之间相互响应而不影响其它端口，因此交换机就能够隔离冲突域并有效地抑制广播风暴的产生。

　　3．从带宽来看，集线器不管有多少个端口，所有端口都共享一条带宽，在同一时刻只能有两个端口传送数据，其它端口只能等待，同时集线器只能工作 在半双工模式下；而对于交换机而言，每个端口都有一条独占的带宽，当两个端口工作时不影响其它端口的工作，同时交换机不但可以工作 在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。

　　从广义上来看，网络交换机分为两种：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，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式（插槽数较少），也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式（功能较为简单）。

　　另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍的交换机指的是局域网交换机。

　　什么是以太网机

　　随着计算机及其互联技术（也即通常所谓的“网络技术”）的迅速发展，以太网成为了迄今为止普及率最高的短距离二层计算机网络。而以太网的核心部件就是以太网交换机。

　　不论是人工交换还是程控交换，都是为了传输语音信号，是需要独占线路的“电路交换”。而以太网是一种计算机网络，需要传输的是数据，因此采用的是“分组交换”。但无论采取哪种交换方式，交换机为两点间提供“独享通路”的特性不会改变。就以太网设备而言，交换机和集线器的本质区别就在于：当A发信息给B时，如果通过集线器，则接入集线器的所有网络节点都会收到这条信息（也就是以广播形式发送），只是网卡在硬件层面就会过滤掉不是发给本机的信息；而如果通过交换机，除非A通知交换机广播，否则发给B的信息C绝不会收到（获取交换机控制权限从而监听的情况除外）。

　　以太网交换机厂商根据市场需求，推出了三层甚至四层交换机。但无论如何，其核心功能仍是二层的以太网数据包交换，只是带有了一定的处理IP层甚至更高层数据包的能力。网络交换机是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。随着通信业的发展以及国民经济信息化的推进，网络交换机市场呈稳步上升态势。它具有性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现等特点。

　　什么是光交换机

　　光交换是人们正在研制的下一代交换技术。所有的交换技术都是基于电信号的，即使是的光纤交换机也是先将光信号转为电信号，经过交换处理后，再转回光信号发到另一根光纤。由于光电转换速率较低，同时电路的处理速度存在物理学上的瓶颈，因此人们希望设计出一种无需经过光电转换的“光交换机”，其内部不是电路而是光路，逻辑原件不是开关电路而是开关光路。这样将大大提高交换机的处理速率。

　　24口千兆交换机为例:

　　首先是是否支持PoE供电，这一项技术指标往往被大部分人所忽略，因为接入层交换机直接连接终端，PoE供电24口交换机的最大好处就是可以轻松的接入其他设备。

　　如今的企业局域网中，终端设备不再仅仅限于电脑，无线AP或者IP电话、IP摄像机等，都将会与交换机连接，这些设备往往会安装在于不方便接入电源的地方，如墙壁、天花板等。

　　如果24口交换机不支持PoE供电功能，那么网管员只能更换交换机了。所以，在采购交换机的时候，干脆直接考虑购买PoE供电的交换机，省时省力。在PoE供电方面，还有一个需要注意的指标就是每个端口提供的功率，一般而言PoE功能采用的是802. 3af标准，这个标准规定了3.84～12.95W五个等级的电功率请求,最大不超过13W。但是由于不同的AP、IP电话或者摄像头要求的功率大小不一，因此，在选择24口交换机的时候，每个端口提供的PoE功率自然是越大越好。

　　其次是支持VLAN的数量以及端口的聚合数量，为每个工作组划分不同的VLAN，是网管员最为熟悉的操作。同样为24口交换机，但是支持的VLAN数量差别很多，有的支持64个，有的可高达256个。显然，这个数字也是越大越好，可以划分更多的VLAN。

　　第三个需要注意的数据是MAC地址表的数量。所谓MAC地址数量是指24口交换机的MAC地址表中可以最多存储的MAC地址数量，存储的MAC地址数量越多，那么数据转发的速度和效率也就就越高。但是不同档次的交换机每个端口所能够支持的MAC数量不同。在交换机的每个端口，都需要足够的缓存来记忆这些MAC地址，所以Buffer(缓存)容量的大小就决定了相应交换机所能记忆的MAC地址数多少。通常交换机只要能够记忆1024个MAC地址基本上就可以了，而一般的交换机通常都能做到这一点。但是如果考虑到未来企业网络的扩容情况，MAC地址表的数字应该选择更大一点，这样可以在扩容的时候有更多的选择，不会频繁的更换交换机，从而大大降低交换机的总体拥有成本。

　　第四个数值是背板带宽，数值也是越大越好，因为背板带宽越大，意味着24口交换机的转发能力越强，但是背板带宽一般和端口数量和速率有关，其计算公式为端口数*相应端口速率*2(全双工模式)如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。显然，24口交换机在选择的时候，只要考虑其百兆端口和千兆端口的数量，就能计算出背板带宽的数值了。因此，在选择交换机的时候，如果仅仅是背板带宽数字大，并没有多少意义。只要端口速度符合自己的要求、工作方式可以支持全双工就行了。

　　第五个需要注意的是QoS功能，现在的局域网中不仅仅是数据，还有IP语音、视频等的传输，另外，一些员工往往会利用公司网络下载一些电影、玩SNS游戏等非工作内容，这些都会占用局域网的带宽，从而影响其他人的工作。虽然网管员可以通过采购上网行为管理、流量管理等专业设备来管理这些用户的行为，但是对于小企业有限的预算来说，这些设备的采购不一定会得到企业管理层的批准，这时候，选择一个有QoS功能的24口交换机就能够在某种程度上解网管员的燃眉之急。

　　第六就是Web管理界面，Web界面配置和管理起来非常方便，易于操作，对网管来说大大减轻了配置的工作量。