乙太網交換機中堆疊和級聯之間的區別
雙絞線埠的級聯
級聯既可使用普通埠也可使用特殊的MDI-II埠。當相互級聯的兩個埠分別為普通埠(即MDI-X)埠和MDI-II埠時,應當使用直通電纜。當相互級聯的兩個埠均為普通埠(即MDI-X)或均為MDI-II埠時,則應當使用交叉電纜。
無論是10Base-T乙太網、100Base-TX快速乙太網還是1000Base-T千兆乙太網,級聯交換機所使用的電纜長度均可達到100米,這個長度與交換機到計算機之間長度完全相同。因此,級聯除了能夠擴充埠數量外,另外一個用途就是快速延伸網路直徑。當有4臺交換機級聯時,網路跨度就可以達到500米。這樣的距離對於位於同一座建築物內的小型網路而言已經足夠了!
1. 使用Uplink埠級聯
現在,越來越多交換機(Cisco交換機除外)提供了Uplink埠(如圖1所示),使得交換機之間的連線變得更加簡單。
Uplink埠是專門用於與其他交換機連線的埠,可利用直通跳線將該埠連線至其他交換機的除Uplink埠外的任意埠(如圖2所示),這種連線方式跟計算機與交換機之間的連線完全相同。需要注意的是,有些品牌的交換機(如3Com)使用一個普通埠兼作Uplink埠,並利用一個開關(MDI/MDI-X轉換開關)在兩種型別間進行切換。
2. 使用普通埠級聯
如果交換機沒有提供專門的級聯埠(Uplink埠),那麼,將只能使用交叉跳線,將兩臺交換機的普通埠連線在一起,擴充套件網路埠數量(如圖3所示)。需要注意的是,當使用普通埠連線交換機時,必須使用交叉線而不是直通線。
光纖埠的級聯
由於光纖埠的價格仍然非常昂貴,所以,光纖主要被用於核心交換機和骨幹交換機之間連線,或被用於骨幹交換機之間的級聯。需要注意的是,光纖埠均沒有堆疊的能力,只能被用於級聯。
1. 光纖跳線的交叉連線
所有交換機的光纖埠都是2個,分別是一發一收。當然,光纖跳線也必須是2根,否則埠之間將無法進行通訊。當交換機通過光纖埠級聯時,必須將光纖跳線兩端的收發對調,當一端接“收”時,另一端接“發”。同理,當一端接“發”時,另一端接“收”(如圖4所示)。令人欣慰的是,Cisco GBIC光纖模組都標記有收發標誌,左側向內的箭頭表示“收”,右側向外的箭頭表示“發”。如果光纖跳線的兩端均連線“收”或“發”,則該埠的LED指示燈不亮,表示該連線為失敗。只有當光纖埠連線成功後,LED指示燈才轉為綠色。
同樣,當骨幹交換機連線至核心交換機時,光纖的收發埠之間也必須交叉連線(如圖5所示)。
2. 光纖跳線及光纖埠型別
光纖跳線分為單模光纖和多模光纖。交換機光纖埠、跳線都必須與綜合佈線時使用的光纖型別相一致,也就是說,如果綜合佈線時使用的多模光纖,那麼,交換機的光纖介面就必須執行1000Base-SX標準,也必須使用多模光纖跳線;如果綜合佈線時使用的單模光纖,那麼,交換機的光纖介面就必須執行1000Base-LX/LH標準,也必須使用單模光纖跳線。
需要注意的是,多模光纖有兩種型別,即62.5/125μm和50/125μm。雖然交換機的光纖埠完全相同,而且兩者也都執行1000Base-SX標準,但光纖跳線的芯徑必須與光纜的芯徑完全相同,否則,將導致連通性故障。
另外,相互連線的光纖埠的型別必須完全相同,或者均為多模光纖埠,或者均為單模光纖埠。一端是多模光纖埠,而另一端是單模光纖埠,將無法連線在一起。
3. 傳輸速率與雙工模式
與1000Base-T不同,1000Base-SX、1000Base-LX/LH和1000Base-ZX均不能支援自適應,不同速率和雙工工作模式的埠將無法連線並通訊。因此,要求相互連線的光纖埠必須擁有完全相同的傳輸速率和雙工工作模式,既不可將1000Mbps的光纖埠與100Mbps的光纖埠連線在一起,也不可將全雙工模式的光纖埠與半雙工模式的光纖埠連線在一起,否則,將導致連通性故障。
級聯是通過集線器的某個埠與其它集線器相連的,如使用一個集線器UPLINK口到另一個的普通埠;而堆疊是通過集線器的背板連線起來的,它是一種建立在晶片級上的連線,如2個24口交換機堆疊起來的效果就像是一個48口的交換機,優點是不會產生瓶頸的問題。
堆疊(Stack)和級聯(Uplink)是多臺交換機或集線器連線在一起的兩種方式。它們的主要目的是增加埠密度。但它們的實現方法是不同的。簡單地說,級聯可通過一根雙絞線在任何網路裝置廠家的交換機之間,集線器之間,或交換機與集線器之間完成。而堆疊只有在自己廠家的裝置之間,且此裝置必須具有堆疊功能才可實現。級聯只需單做一根雙絞線(或其他媒介),堆疊需要專用的堆疊模組和堆疊線纜,而這些裝置可能需要單獨購買。交換機的級聯在理論上是沒有級聯個數限制的(注意:集線器級聯有個數限制,且10M和100M的要求不同),而堆疊各個廠家的裝置會標明最大堆疊個數。
從上面可看出級聯相對容易,但堆疊這種技術有級聯不可達到的優勢。首先,多臺交換機堆疊在一起,從邏輯上來說,它們屬於同一個裝置。這樣,如果你想對這幾臺交換機進行設定,只要連線到任何一臺裝置上,就可看到堆疊中的其他交換機。而級聯的裝置邏輯上是獨立的,如果想要網管這些裝置,必須依次連線到每個裝置。
其次,多個裝置級聯會產生級聯瓶頸。例如,兩個百兆交換機通過一根雙絞線級聯,則它們的級聯頻寬是百兆。這樣不同交換機之間的計算機要通訊,都只能通過這百兆頻寬。而兩個交換機通過堆疊連線在一起,堆疊線纜將能提供高於1G的背板頻寬,極大地減低了瓶頸。現在交換機有一種 新的技術——Port Trunking,通過這種技術,可使用多根雙絞線在兩個交換機之間進行級聯,這樣可成倍地增加級聯頻寬。
級聯還有一個堆疊達不到的目的,是增加連線距離。比如,一臺計算機離交換機較遠,超過了單根雙絞線的最長距離100米,則可在中間再放置一臺交換機,使計算機與此交換機相連。堆疊線纜最長也只有幾米,所以堆疊時應予考慮。
堆疊和級聯各有優點,在實際的方案設計中經常同時出現,可靈活應用。
級聯是通過集線器的某個埠與其它集線器相連的,而堆疊是通過集線器的背板連線起來的。雖然級聯和堆疊都可以實現埠數量的擴充,但是級聯後每臺集線器或交換機在邏輯上仍是多個被網管的裝置,而堆疊後的數臺集線器或交換機在邏輯上是一個被網管的裝置。
交換機的堆疊 目前很多交換機都有堆疊功能,提供堆疊介面的交換機之間可以通過專用的堆疊線連線起來。一般情況下,堆疊後的頻寬是交換機埠速率的好幾十倍。例如,一臺100Mbps交換機,堆疊後兩臺交換機之間的頻寬可以達到幾百兆甚至上千兆。 多臺交換機的堆疊是靠一個提供背板匯流排頻寬的多口堆疊母模組與單口的堆疊子模組相聯實現的,並插入不同的交換機實現交換機的堆疊。 然而,並不是所有的交換機都支援堆疊的,這取決於交換機的品牌、甚至是型號是否支援堆疊。堆疊不僅通常需要使用專門的堆疊電纜連線,甚至需要專門的堆疊模組,如Cisco GigaStack GBIC。另外,同一疊堆中的交換機必須是同一品牌,否則,就沒有辦法實現堆疊了。 交換機的堆疊是擴充套件埠最快捷、最便利的方式。在一般情況下,各大品牌最少可堆疊2層,最多可堆疊至8層,因此,可在一個狹小的空間內為密集的計算機網路提供上百個埠。 交換機的級聯 級聯與堆疊所有不同, 它的級聯性對裝置的要求並不是很高,不僅相同品牌或不同品牌的交換機之間都可以通過級聯的方式而擴充套件埠,而且交換機和集線器之間也可以通過級聯的方式進行。因此,級聯通常是解決不同品牌交換機如何連線的有效手段。 雙絞線埠的級聯:級聯既可使用普通埠也可使用特殊的MDI-II埠。當相互級聯的兩個埠分別為普通埠(即MDI-X)埠和MDI-II埠時,應當使用直通電纜。當相互級聯的兩個埠均為普通埠(即MDI-X)或均為MDI-II埠時,則應當使用交叉電纜。(這裡可以便捷記憶為相同埠為交叉線,不同埠為直通線) 另外,無論是100Base-TX快速乙太網還是1000Base-T千兆乙太網,級聯交換機所使用的電纜長度均可達到100米,這個長度與交換機到計算機之間長度完全相同。因此,級聯除了能夠擴充埠數量外,另外一個用途就是快速延伸網路直徑。當有4臺交換機級聯時,網路跨度就可以達到500米。這樣的距離對於位於同一座建築物內的小型網路而言已經足夠了。 級聯方法: 使用交換機上Uplink埠級聯,現在越來越多交換機(Cisco交換機除外)提供了Uplink埠,使得交換機之間的連線變得更加簡單。Uplink埠是專門用於與其他交換機連線的埠,可利用直通跳線將該埠連線至其他交換機的除Uplink埠外的任意埠,這種連線方式跟計算機與交換機之間的連線完全相同。需要注意的是,有些品牌的交換機(如3Com)使用一個普通埠兼作Uplink埠,並利用一個開關(MDI/MDI-X轉換開關)在兩種型別間進行切換; 使用普通埠級聯:如果交換機沒有提供專門的級聯埠(Uplink埠),那麼將只能使用交叉跳線,將兩臺交換機的普通埠連線在一起,擴充套件網路埠數量。這裡要注意的是,當使用普通埠連線交換機時,必須使用交叉線而不是直通線;光纖埠的級聯:由於光纖埠的價格比較高,光纖主要被用於核心交換機和骨幹交換機之間連線,或被用於骨幹交換機之間的級聯。光纖埠均沒有堆疊的能力,只能被用於級聯。同樣,當骨幹交換機連線至核心交換機時,光纖的收發埠之間也必須交叉連線。