時間:2010-10-08 10:35:50來源:majuan
第二層交換機和橋接技術(shù)都是基于ISO第二層的設(shè)備或者技術(shù)。有些網(wǎng)絡(luò)管理員甚至喜歡將第二層交換與橋接的網(wǎng)絡(luò)劃歸為同一類。雖然這兩者之間具有相似的地方,但是我們更加需要強調(diào)的是他們的不同點。只有了解他們之間的差異,才能夠在網(wǎng)絡(luò)組建中選擇合適的設(shè)備與技術(shù)。
差異一:交換機約等于網(wǎng)橋
從總體上來說,交換機約等于網(wǎng)橋。網(wǎng)橋的端口是有限的,而交換機卻有很多端口。從這個角度說,交換機可以比喻為多端口的網(wǎng)橋。從工作原理來看,他們都是基于第二層的來工作的。而且他們對于網(wǎng)絡(luò)的作用也基本相同,即可以網(wǎng)橋或者第二層交換機來分隔沖突域。另外他們的缺陷也驚人的相似。如他們都可以用來分隔沖突域,但是無論是網(wǎng)橋還是第二層交換機,他們?nèi)匀惶幵谝粋€打的廣播域中。也就是說第二層交換機或者網(wǎng)橋都不能夠用來分隔廣播域。這不僅僅限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和擴展能力,而且還降低了網(wǎng)絡(luò)的性能(不能夠講廣播數(shù)據(jù)包控制在最小的范圍之內(nèi))。
所以有些網(wǎng)絡(luò)管理員將交換機當作多端口的網(wǎng)橋,也不無道理。但是在實際工作中,網(wǎng)橋是否能夠取代交換機呢?這也是不可能的事情。從實際的經(jīng)驗來看,要使用網(wǎng)橋來設(shè)計出一個比較好的企業(yè)規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),基本上是不怎么可能完成的任務(wù)。因為如果要用網(wǎng)橋來設(shè)計出一個比較優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò),必須絕對正確的分隔沖突域。但是由于網(wǎng)絡(luò)變化的復(fù)雜性與靈活性,這很難百分之百的確定。所以網(wǎng)橋不能夠替代交換機。這也正是為什么我們要搞清楚它們之間差異的原因。
差異二:兩者的性能不同
網(wǎng)橋其實是一種技術(shù),它是基于軟件來實現(xiàn)的。而交換機則是基于硬件的。如交換機都有單獨的ASIC芯片來幫助做出過濾的決定。這個差異就直接決定了他們兩者之間在性能上有很大的差異。通常情況下,網(wǎng)橋的性能不如交換機的性能。其實這個道理很容易理解。像VPN服務(wù)器或者客戶端,其也有基于軟件和硬件兩種。如果是企業(yè)分支結(jié)構(gòu)使用,此時都會見以采用硬件客戶端。因為此時能夠提供比較好的性能。
在實際工作中,我們往往不會用一臺專門的服務(wù)器來部署網(wǎng)橋。這相當?shù)睦速M。而是在有其他用途的主機上部署網(wǎng)橋技術(shù)。如此的話,一臺主機、一個芯片相當于要同時處理多種任務(wù)。這就會限制網(wǎng)橋的性能。而交換機的話則不同。其一心一意只處理一件事情,即數(shù)據(jù)的交換。為此其性能就會比較高一點。當企業(yè)對于網(wǎng)絡(luò)的性能要求比較高時,采用交換機是比較明智的選擇。
差異三:兩者端口數(shù)量不同
在第一個差異中筆者就談到交換機相當于是一個多端口的網(wǎng)橋。從這里可以看出,交換機與網(wǎng)橋的端口數(shù)量是不同的。通常情況下,交換機的端口數(shù)量要比大多數(shù)網(wǎng)橋都要多。這一點是交換機很突出的優(yōu)勢。
如果現(xiàn)在有20個客戶端。那么顯然是用一個網(wǎng)橋是不能夠滿足用戶聯(lián)網(wǎng)的需求。此時網(wǎng)絡(luò)管理員可能需要借助其他設(shè)備,如集線器等等來進行聯(lián)網(wǎng)。這不僅需要額外的投資,而且網(wǎng)絡(luò)的性能也會降低。這主要是因為集線器、HUB等設(shè)備屬于一層的設(shè)備,他們共享帶寬、而且不能夠分離沖突域。在企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)中頻繁使用集線器等設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)的整體性能就會成直線下降。而且集線器等設(shè)備多級級聯(lián)時,也容易出現(xiàn)莫名其妙的問題,如無緣無故的斷線等等。
如果使用交換機的話,則沒有這個問題。因為交換機的端口數(shù)量要比大多數(shù)網(wǎng)橋都多的多。如使用一個24口的交換機設(shè)備就可以滿足用戶聯(lián)網(wǎng)的需求。雖然在客戶端數(shù)量特別多的情況下,網(wǎng)絡(luò)管理員也會適當?shù)牟捎眉€器等設(shè)備。但是需要的數(shù)量遠比網(wǎng)橋環(huán)境中需要的少的多。為此其負面影響也基本上可以忽略不計。可見,網(wǎng)橋與交換機在端口數(shù)量上的不同,直接導(dǎo)致了兩個不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,其網(wǎng)絡(luò)性能也有很大的差異。
差異四:生成樹實例的不同
對于網(wǎng)橋來說,一個網(wǎng)橋就只有一個生成樹實例。而對于交換機來說,一個交換機往往對應(yīng)著多個生成樹實例。
生成樹協(xié)議是第二層設(shè)備中一個必不可少的協(xié)議。其主要的任務(wù)就是阻止在第二層網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生網(wǎng)路環(huán)路,包括網(wǎng)橋或者交換機。這個生成樹協(xié)議會監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中所有可用的鏈路,并在必要的時候關(guān)閉任何冗余的接口來確保在網(wǎng)絡(luò)中不會發(fā)生任何的環(huán)路。生成樹協(xié)議采用生成樹算法。這個算法會創(chuàng)建一個拓撲數(shù)據(jù)庫,然后搜索并破壞掉冗余的鏈路。如果不能夠有效的阻止網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的話,就會遇到廣播風(fēng)暴、多幀復(fù)制等問題。
網(wǎng)絡(luò)這個設(shè)備雖然也有生成樹協(xié)議,但是其只針對一個生成樹實例。而對于交換機來說,其具有多個生成樹實例。雖然避免環(huán)路的效果跟生成樹實例的個數(shù)之間沒有必然的聯(lián)系,不過在效果上還是有所不同。一是多個生成樹實例,可以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)狀況。雖然在同一時間只有一個生成樹實例起作用,但是這個生成樹實例往往是最適合企業(yè)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)狀況。即有一個自動優(yōu)化的作用。而網(wǎng)橋只有一個生成樹實例,就沒有這方面的要求。二是在性能上也有所不同。交換機的性能要明顯優(yōu)于網(wǎng)橋。這主要是因為交換機會自動根據(jù)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)狀況進行優(yōu)化,選擇最適合企業(yè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)狀況的生成樹實例。
兩者之間雖然有這么多的不同,但是相似之處還是有不少。筆者在這里也花一定的篇幅來談?wù)勊麄冎g的相同點。一是網(wǎng)橋和交換機都是通過檢查所接收的每個數(shù)據(jù)幀的源地址來學(xué)習(xí)MAC地址。二是網(wǎng)橋和交換機都會轉(zhuǎn)發(fā)第二層廣播,即無法用來控制廣播風(fēng)暴。三是網(wǎng)橋和交換機都是基于第二層地址來作出轉(zhuǎn)發(fā)的決定(二層設(shè)備是通過MAC地址來作出轉(zhuǎn)發(fā)決定,而三層交換則是通過IP地址來作出轉(zhuǎn)發(fā)的決定。不過兩者創(chuàng)建并維護過濾表的機制時不同的)。四是網(wǎng)橋與交換機都可以用來分隔沖突域,而不能夠用來分隔廣播域。
通常情況下,在一些比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)或者對網(wǎng)絡(luò)性能要求比較高的企業(yè)中,已經(jīng)基本上看不到網(wǎng)橋的蹤影。雖然交換機比較占據(jù)優(yōu)勢,但是在實際工作中,光靠第二層交換機也很難設(shè)計出比較性能卓越的網(wǎng)絡(luò)。因為隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模與客戶端數(shù)量的增長,廣播、組播、生成樹的慢收斂等等都是第二層交換機網(wǎng)絡(luò)的弊端。在這種情況下,往往需要借助第二層設(shè)備,如路由器或者第三層交換技術(shù)來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能。
雖然交換機可以當作是多端口的網(wǎng)橋。但是在實際工作中,兩者仍然有很大的差異。掌握這些差異,是我們以后進行合理選型與網(wǎng)絡(luò)組件的基礎(chǔ)。一個基本的原則就是,如果需要使用網(wǎng)橋的話,那么需要有充足的理由。一般情況下采用交換機更加的合適。無論在性能還是在成本上都具有更大的優(yōu)勢。
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