交换机的堆叠和级联
摘錄文獻:
https://www.cnblogs.com/xinghen1216/p/9639582.html
https://www.cnblogs.com/lwb6688/p/4193190.html
https://www.cnblogs.com/lf666/p/10886560.html
堆疊
堆疊是指將一臺以上的交換機組合起來共同工作,以便在有限的資源內提供盡可能多的端口、盡可能高的轉發(fā)性能以及提供冗余。
多臺交換機經過堆疊形成一個堆疊單元。可堆疊的交換機性能指標中有一個"最大可堆疊數(shù)"的參數(shù),它是指一個堆疊單元中所能堆疊的最大交換機數(shù)。
當正確的連上后,一條鏈路上的堆疊交換機對于網絡管理員來說就如同一臺單一的交換機,通過單獨的IP地址可以管理所有交換機和端口。不僅僅是允許統(tǒng)一配置,還可以在各個交換機上建立單獨的背板。該共享的背板允許在本地交換機端口和多個到企業(yè)網絡匯聚層的級聯(lián)端口之間實現(xiàn)更快的吞吐量。
當若干臺交換機堆疊后,會有一臺交換機負責管理功能,稱其為主交換機(master switch),主交換機會向其它交換機自動更新配置文件,路由信息,堆疊信息。而主交換機采用的是1:N的冗余備份方式,堆疊中的所有交換機在主交換機出問題時都可以成為主交換機并取而代之。
環(huán)上的每臺交換機都會有一個MAC地址表保存自己本地的MAC地址信息,還會有一個MAC表維護其它交換機的MAC地址信息。MAC地址表是由主交換機負責更新的。
主交換機負責下載CAM轉發(fā)表到各個交換機,3層交換機的路由信息也由主交換機負責維護與分發(fā)。其它一些QoS特性或訪問控制列表的操作也是由主交換機告訴其它交換機如何控制。當有新的交換機加入或現(xiàn)有的交換機移走,主交換機會送出一個通知,其它交換機會隨之更新自己的堆疊信息。
堆疊一定要成環(huán),否則只有一半的帶寬(16G)
當一個數(shù)據(jù)幀需要傳輸時,交換機的軟件會進行計算看哪條環(huán)路更可用,然后數(shù)據(jù)幀會被送到該環(huán)路上。如果一條堆疊電纜出故障,故障兩端的交換機都會偵測到該故障,并將受影響的環(huán)路斷開,而邏輯交換機仍然可以以單環(huán)的狀態(tài)工作。
級聯(lián)
級聯(lián)可以定義為兩臺或兩臺以上的交換機通過一定的方式相互連接,根據(jù)需要,多臺交換機可以以多種方式進行級聯(lián)。在較大的局域網例如園區(qū)網(校園網)中,多臺交換機按照性能和用途一般形成總線型、樹型或星型的級聯(lián)結構。
城域網是交換機級聯(lián)的極好例子,目前各地電信部門已經建成了許多市地級的寬帶IP城域網。這些寬帶城域網自上向下一般分為3個層次:核心層、匯聚層、接入層。核心層一般采用千兆以太網技術,匯聚層采用1000M/100M以太網技術,接入層采用100M/10M以太網技術,所謂"千兆到大樓,百兆到樓層,十兆到桌面"。
級聯(lián)和堆疊的區(qū)別
1、對設備要求不同。級聯(lián)可通過一根雙絞線在任何網絡設備廠家的交換機之間,或者交換機與集線器之間完成。而堆疊只有在自己廠家的設備之間,并且該交換機必須具有堆疊功能才可實現(xiàn)。
2、對連接介質要求不同。級聯(lián)時只需一根跳線,而堆疊則需要專用的堆疊模塊和堆疊線纜,當然堆疊模塊是需要另外訂購的。
3、最大連接數(shù)不同。交換機間的級聯(lián),在理論上沒有級聯(lián)數(shù)的限制。但是,疊堆內可容納的交換機數(shù)量,各廠商都會明確地進行限制。
4、管理方式不同。堆疊后的數(shù)臺交換機在邏輯上是一個被網管的設備,可以對所有交換機進行統(tǒng)一的配置與管理。而相互級聯(lián)的交換機在邏輯上是各自獨立的,必須依次對其進行配置和管理每臺交換機。
5、設備間連接帶寬不同。多臺交換機級聯(lián)時會產生級聯(lián)瓶頸,并將導致較大的轉發(fā)延遲。例如,4臺百兆位交換機通過跳線級聯(lián)時,彼此之間的連接帶寬也是100Mbps。當連接至不同交換機上的計算機之間通信時,也只能通過這條百兆位連接,從而成為傳輸?shù)钠款i。同是,隨著轉發(fā)次數(shù)的增加,網絡延遲也將變得很大。而4臺交換機通過堆疊連接在一起時,堆疊線纜將能提供高于1Gbps的背板帶寬,從而可以實現(xiàn)所有交換機之間的高速連接。盡管級聯(lián)時交換機之間可以借助鏈路匯聚技術來增加帶寬,但是,這是以犧牲可用端口為代價的。
6、網絡覆蓋范圍不同。交換機可以通過級聯(lián)成倍地擴展網絡覆蓋范圍。例如,以雙絞線網絡為例,一臺交換機所覆蓋的網絡直徑為100m,2臺交換機級聯(lián)所覆蓋的網絡直徑就是300m,而3臺交換機級聯(lián)時的直徑就可達400m。而堆疊線纜通常只有0.5~1m,僅僅能夠滿足交換機之間互聯(lián)的需要,不會對網絡覆蓋范圍產生影響。
總結
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