需要。隨著半導體技術的發展和開關電路技術的成熟,人們發現可以利用電子技術替代人工交換。電話終端用戶隻要向電子設備發送一串電信號,電子設備就可以根據預先設定的程序,將請求方和被請求方的電路接通,並且獨占此電路,不會與第三方共享(當然,由於設計缺陷的緣故,可能會出現多人共享電路的情況,也就是俗稱的“串線”)。這種交換方式被稱為“程控交換”。而這種設備也就是“程控交換機”。
由於程控交換的技術長期被發達國家壟斷,設備昂貴,我國的電話普及率一直不高。隨著當年華為、中興通訊等企業陸續自主研製出程控交換機,電話在我國得到迅速地普及。
目前,語音程控交換機普遍使用的通信協議為七號信令(SignallingSystemNo.7)
以太網交換機
隨著計算機及其互聯技術(也即通常所謂的“網絡技術”)的迅速發展,以太網成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計算機網絡。而以太網的核心部件就是以太網交換機。
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”。而以太網是一種計算機網絡,需要傳輸的是數據,因此采用的是“分組交換”。但無論采取哪種交換方式,交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網設備而言,交換機和集線器的本質區別就在於:當A發信息給B時,如果通過集線器,則接入集線器的所有網絡節點都會收到這條信息(也就是以廣播形式發送),隻是網卡在硬件層麵就會過濾掉不是發給本機的信息;而如果通過交換機,除非A通知交換機廣播,否則發給B的信息C絕不會收到(獲取交換機控製權限從而監聽的情況除外)。
目前,以太網交換機廠商根據市場需求,推出了三層甚至四層交換機。但無論如何,其核心功能仍是二層的以太網數據包交換,隻是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數據包的能力。
光交換
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光交換是人們正在研製的下一代交換技術。目前所有的交換技術都是基於電信號的,即使是目前的光纖交換機也是先將光信號轉為電信號,經過交換處理後,再轉回光信號發到另一根光纖。由於光電轉換速率較低,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過光電轉換的“光交換機”,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。這樣將大大提高交換機的處理速率。
分類
交換機的傳輸模式有全雙工,半雙工,全雙工\/半雙工自適應
交換機的全雙工是指交換機在發送數據的同時也能夠接收數據,兩者同步進行,這好像我們平時打電話一樣,說話的同時也能夠聽到對方的聲音。目前的交換機都支持全雙工。全雙工的好處在於遲延小,速度快。
提到全雙工,就不能不提與之密切對應的另一個概念,那就是“半雙工”,所謂半雙工就是指一個時間段內隻有一個動作發生,舉個簡單例子,一條窄窄的馬路,同時隻能有一輛車通過,當目前有兩輛車對開,這種情況下就隻能一輛先過,等到頭兒後另一輛再開,這個例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機、以及早期集線器等設備都是實行半雙工的產品。隨著技術的不斷進步,半雙工會逐漸退出曆史舞台。
從廣義上來看,網絡交換機分為兩種:廣域網交換機和局域網交換機。廣域網交換機主要應用於電信領域,提供通信用的基礎平台。而局域網交換機則應用於局域網絡,用於連接終端設備,如PC機及網絡打印機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為以太網交換機、快速以太網交換機、千兆以太網交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環交換機等。從規模應用上又可分為企業級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。各廠商劃分的尺度並不是完全一致的,一般來講,企業級交換機都是機架式,部門級交換機可以是機架式(插槽數較少),也可以是固定配置式,而工作組級交換機為固定配置式(功能較為簡單)。另一方麵,從應用的規模來看,作為骨乾交換機時,支持500個信息點以上大型企業應用的交換機為企業級交換機,支持300個信息點以下中型企業的交換機為部門級交換機,而支持100個信息點以內的交換機為工作組級交換機。本文所介紹的交換機指的是局域網交換機。
功能
交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬局域網)的支持、對鏈路彙聚的支持,甚至有的還具有防火牆的功能。
學習:以太網交換機了解每一端口相連設備的MAC地址,並將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。
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