成為交換機(jī)性能指標(biāo)的端口種類與數(shù)量

發(fā)布時(shí)間： 2022-05-20 14:28:20

成為交換機(jī)性能指標(biāo)的端口種類與數(shù)量，一臺(tái)交換機(jī)的端口數(shù)目越多，不僅交換機(jī)能連接的硬件會(huì)增加，而且交換機(jī)的背板容量也會(huì)隨之增大。因此在功能相同的產(chǎn)品系列中，端口數(shù)目越多的型號(hào)，價(jià)格也就越貴。

端口數(shù)目越多，非阻塞的背板容量也會(huì)隨之變大。另外，由于外部連接的硬件數(shù)目也會(huì)增加，因此需要注意在選擇交換機(jī)設(shè)備時(shí)查看設(shè)備的MAC地址數(shù)是否足夠。

1 快速以太網(wǎng)(10/100)端口

在桌面式交換機(jī)和低端箱式交換機(jī)中有的只配備了該類端口，也有的為了用于連接下行鏈路配置了多個(gè)該類端口。快速以太網(wǎng)(10/100)端口使用RJ-45形狀的接口，使用3類或5類以上的雙絞線。由于目前Auto-MDIX功能已經(jīng)成為主流交換機(jī)的標(biāo)配，因此無(wú)需關(guān)注是直連線還是雙絞線，但若是老式交換機(jī)，仍需注意雙絞線的類型。因?yàn)閭鬏斁€纜使用的是銅線，所以該類端口和千兆以太網(wǎng)端口都可以被稱為銅端口(Copper port)，也可簡(jiǎn)稱為銅口(Copper)。

2 千兆以太網(wǎng)端口(10/100/1000)端口

目前市場(chǎng)上銷售的交換機(jī)，除了一部分桌面式交換機(jī)或低端箱式交換機(jī)外，還有一部分產(chǎn)品配備了RJ-45形狀的千兆以太網(wǎng)接口。通過(guò)自適應(yīng)功能，該端口同樣可以連接10BASE-T(以太網(wǎng))或10/100BASE-TX(快速以太網(wǎng))。不過(guò)在連接千兆以太網(wǎng)時(shí)，需要使用增強(qiáng)型5類雙絞線。

3 光纖專用端口(SFP/SFP+)

在箱式以上規(guī)格的交換機(jī)上會(huì)配備光纖專用端口，主要用于連接上行鏈路。這個(gè)端口也可以稱作光電轉(zhuǎn)換接口，名為槽(slot)的轉(zhuǎn)換器插入口是一個(gè)物理接口，在這個(gè)接口插入可與交換機(jī)匹配的轉(zhuǎn)換器即可。

在箱式交換機(jī)中為了連接千兆以太網(wǎng)的上行鏈路通常都會(huì)搭載SFP(mini-GBIC)轉(zhuǎn)換器接口，不過(guò)較老的交換機(jī)型號(hào)也有搭載GBIC接口的情況。機(jī)框式交換機(jī)中一般會(huì)使用配備了多個(gè)千兆以太網(wǎng)SFP或GBIC接口的接口卡，也有使用配備了萬(wàn)兆以太網(wǎng)XENPAK、XFP或SFP+接口的接口卡，也就是說(shuō)在一塊接口卡中存在多個(gè)相同標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換器槽。

需要注意的是，即使是相同標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換器(如SFP)，也有可能會(huì)因?yàn)槭褂玫墓饫w線纜類型或傳輸距離的不同，導(dǎo)致具體的端口產(chǎn)品有所差異(例如，端口是使用1000BASE-SX標(biāo)準(zhǔn)還是1000BASE-LX標(biāo)準(zhǔn)等)。

4 PoE端口

有的交換機(jī)還會(huì)配有PoE(Power over Ethernet)端口。該類端口使用以太網(wǎng)線纜連接IP電話設(shè)備或無(wú)線LAN接入點(diǎn)，并通過(guò)該線纜對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。這個(gè)功能源自思科公司在2000年開(kāi)發(fā)的面向IP電話供電的技術(shù)，也可稱為線內(nèi)電源(in-linepower)技術(shù)。

一般的家用電話通過(guò)RJ-11接口的電話線從電話交換機(jī)得到48V的直流供電，因而無(wú)需外接電源(無(wú)繩電話和FAX電話仍需要外接電源)。與此類似，為了使IP電話也無(wú)需外接電源就能夠簡(jiǎn)單地接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)以太網(wǎng)線纜給IP電話提供48V直流電的技術(shù)便是PoE技術(shù)。

在開(kāi)發(fā)PoE技術(shù)的同時(shí)，無(wú)線LAN標(biāo)準(zhǔn)化的工作也逐漸完成了，這就使得PoE同樣可以為無(wú)線LAN的接入點(diǎn)進(jìn)行供電。無(wú)線接入點(diǎn)在辦公室的天花板、墻壁等處都可以設(shè)置，供電難度很高，但通過(guò)PoE技術(shù)，即使周邊沒(méi)有電源的接入點(diǎn)，通過(guò)一根以太網(wǎng)線纜也可以解決供電問(wèn)題。

PoE技術(shù)作為IEEE 802.3af在2003年完成了標(biāo)準(zhǔn)化工作，從此該技術(shù)同樣可以應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)、POS終端、IC卡終端等連接以太網(wǎng)的硬件設(shè)備。

■PoE(IEEE 802.3af)與PoE+(IEEE 802.3at)

IEEE 802.3af如表1所示，定義了5個(gè)電能級(jí)別，可以根據(jù)電阻值判斷用電設(shè)備屬于哪個(gè)級(jí)別。交換機(jī)會(huì)計(jì)算用電設(shè)備所需的較大電能。

表1 IEEE802.3af電能級(jí)別

當(dāng)交換機(jī)不支持電能級(jí)別中的可選級(jí)時(shí)，會(huì)使用默認(rèn)級(jí)0級(jí)。可選級(jí)4在IEEE 802.3at中被重新定義，也可稱為PoE+。

表2 比較PoE與PoE+

支持PoE功能的交換機(jī)一般都會(huì)在產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書(shū)中指明“每個(gè)端口較大支持××W，設(shè)備較大供電×W”等可供給的電能信息。在連接具體用電硬件時(shí)，需要參考此說(shuō)明考慮交換機(jī)的實(shí)際負(fù)載能力。

5 上行鏈路端口數(shù)

接入交換機(jī)、匯聚交換機(jī)需要匯聚下行連接的所有主機(jī)流量，并將這些流量傳輸?shù)缴闲械暮诵慕粨Q機(jī)或網(wǎng)關(guān)之中，而在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲杏糜谙蚝诵慕粨Q機(jī)、網(wǎng)關(guān)傳輸流量的鏈路端口就叫做上行鏈路端口(反方向則叫做下行鏈路端口)。

上行鏈路端口原本用于集線器的級(jí)聯(lián)。在箱式交換機(jī)中一般會(huì)配備2~4個(gè)千兆以太網(wǎng)或萬(wàn)兆以太網(wǎng)的上行鏈路端口。比如，一臺(tái)擁有24個(gè)下行鏈路端口的快速以太網(wǎng)交換機(jī)，上行速率必須達(dá)到2.4Gbit/s才能進(jìn)行非阻塞(即不發(fā)生等待延遲)的下行至上行的通信。

這樣一來(lái)，交換機(jī)就需要配備3個(gè)以上千兆以太網(wǎng)端口或1個(gè)以上的萬(wàn)兆以太網(wǎng)端口才能達(dá)到預(yù)期的通信效果。但由于帶有非阻塞功能的交換機(jī)硬件費(fèi)用很高，從降低成本角度考慮，實(shí)際中也會(huì)使用僅有兩個(gè)千兆以太網(wǎng)端口的交換機(jī)型號(hào)。

圖1 箱式交換機(jī)的上行鏈路端口與下行鏈路端口示例(以Cisco Catalyst2960S-48TD-L為例)

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6 下行鏈路端口數(shù)

下行鏈路所使用的端口幾乎都是銅口，也就是RJ-45標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口。在核心交換機(jī)或服務(wù)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中也有使用光纖接口作為下行鏈路的端口，但是一般這類交換機(jī)均采用機(jī)框式交換機(jī)(圖1)。

圖2 思科公司的48端口光纖接口(SFP)

模塊卡WS-X6748-SFP(機(jī)框式交換機(jī)的接口模塊卡)

桌面式交換機(jī)的下行端口一般從4端口至24端口不等，箱式交換機(jī)下行端口數(shù)目一般在12~48個(gè)之間。

機(jī)框式交換機(jī)中，1個(gè)接口模塊卡中能夠提供48個(gè)銅接口或8~48個(gè)光纖接口。

圖3 思科公司48端口銅接口模塊卡WS-GE-45AF(機(jī)框式交換機(jī)的接口模塊卡)

7 交換機(jī)堆疊

通過(guò)堆疊(Stack)線纜能夠?qū)⒍嗯_(tái)交換機(jī)進(jìn)行外部連接，使多臺(tái)箱式交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中成為一臺(tái)邏輯交換機(jī)使用。交換機(jī)堆疊可以通過(guò)使用堆疊專用端口或10GBASE-CX等同軸線纜高速連接多臺(tái)交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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