交换机介绍及选购全攻略

在很多人的眼里，交换机是一种绝对的高端网络产品，似乎和我们的生活没有什么联系。其实交换机已经不是以前的只有电信部门才能拥有的设备了，现在大到电信部门的核心交换机，小到几十块钱的SOHO交换机，各个价位、各种用途的交换机产品层出不穷，也正是因为交换机产品的用途和价位的广泛性，造成了我们选购交换机的迷茫，到底我们的网络需要什么档次的交换机?确定了选购范围以后我们该从众多的产品中选择哪一款?本文作者就是站在一个用户的角度，全面地概括了各个层次的市场主流交换机选购，虽然不够详细，但是却是目前小编见到的最详细的交换机选购文章。

　　交换机的整体市场格局

　　一.高端(行业应用，如：电信，金融，电力大型行业企业)

高端交换产品由于应用范围的特殊性，只有在大型行业企业中有巨大的投资，世界知名的网络产品生产商和少数国内民族企业在这领域也有推出它们的产品，如国外的思科公司的Cisco12000系列;国内的港湾网络的PowerHammer P640，P320，P160。它们的产品是用于国家级，省级，城域网级的万兆路由交换机。显然离我们比较远，大部分的中小企业没有机会碰到。在这一领域只有少数有实力的网络公司在那竞争，而且只作为方案提供，不可能进入卖场，所以将不是本文介绍的重点。这类高端产品所处的位置，包括国家骨干，省骨干，城域网骨干核心层。，我们可以了解到这类高端产品所在的位置：包括“国家骨干”，“省骨干层”，“城域网核心层”。

图1

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　　二.中低端(大中小企业的有强劲持续的需求，低端产品同质化越来越严重，价格竞争越来越激烈)

　　100/1000Mbps的二层或者三层以太网交换机是目前中小企业普遍采用的中低端产品。10Mbps交换机在企业级的应用中已经减少，开始进入SOHO和家庭市场。100Mbps的产品已经成为企业的桌面接入型以及工作组接入型的主流机型。现在中小企业主流应用中最具有明显性价比优势的是100Mbps产品，它的功能越来越多，易用性，产品的可靠性和稳定性越来越好。100Mbps的产品在国内市场两年之内将是企业及网络环境的主流应用产品。100Mbps交换机市场，产品的同质化问题越来越明显，交换机厂商谁也没有什么独家的技术优势，用户的需求基本上也是适用就好。从现在的市场看来，中端市场一般特指百兆3层交换以及千兆3层交换的产品，这一类产品应用得越来越来普及，随着企业级千兆以太网被推向一个普及的黄金期，这类中端产品将有很大的市场。中低端厂商在快速以太网、千兆以太网交换机市场中的较量将越来越激烈。根据有关媒体报告，目前出货量最多的交换机产品仍然集中在中低端，特别是低端产品。由于国内中低端交换机厂商的纷纷崛起，预计到2004年至2005年，中低端交换机的价格将普遍下降。中低端交换机市场中的中小企业客户，对性价比的看中更多地集中在价格方面，而性能不是主要考虑因素;而大企业则对价格不是很敏感，只对性能感兴趣，采购的方向基本上是国内外知名产品。据小酷通过网上论坛的调查，有些政府部门和校园网的项目采购竟然是档次性能非常超前的国外著名网络产品，这种需求令小酷非常惊讶。中低端交换机将是本文介绍的重点之一。

　　三.SOHO(十兆延伸向SOHO、微型企业和家庭市场)

　　在经历了SARS后，企业越来越感受到建设网络的必要性，各主要网络厂商大力推广针对小规模企业和SOHO、家庭的用户市场，这一市场成为2003年交换机应用的亮点之一。5～8口的交换机对于只有十来个人的微型公司是有市场的。加上越来越多的新兴行业，比如：文档编辑类，平面及网络媒体设计类，咨询类，法律顾问类等等都可以SOHO，所以SOHO是微型交换机主要潜在市场，加上家庭的应用，对这个市场则不可小视。

目前的10Mbps交换机早已不是市场的主流网络产品，它们功能单一，没有网管功能。在使用方面，真正实现即插即用，维护几乎没有，所以用户选择产品时更注重其价格。SOHO交换机也是本文介绍的重点之一。

　　您需要什么样的交换机

　　哪些因素决定着交换机的采购? 企业在互联网接入线路类型解决以后，交换机就是设备中的重中之重了。交换机产品在网络建设的采购中一直是最重要的设备，数量也较多。那么哪些因素决定着交换机的采购呢?

　　(1)客户自身的网络应用需求。你仅仅需要数据通信吗?还是要数据、语音、视频一起上呢?

　　(2)网络的技术性能需求。你需要千兆交换主干吗?你需要快速以太网交换吗?你需要QoS吗?你需要VLAN路由吗?你需要端口认证吗?你需要宽宽限制吗?

　　(3)最优性价比。你需要的技术性能和你所能承受的成本是多少?

　　以上三个方面的问题是用户在选购交换机所需要解决的问题。 对交换机进行应用层面的分类?要正确采购交换机产品，就要正确认识交换机的分类。市场上的交换机产品五花八门，用户如何才能正确选购自已所需要的交换机呢?在这里，我们对交换机的分类只能从产品所包含的应用层面来划分。作为用户我们应清楚自已的应用是在哪一级别技术层面，这要根据自己的网络应用规划来给出答案。若用户在采购交换机时，只是注意着一些商家仅仅针对某一款产品进行推销，你那么可能会迷失自己。我们知道网络交换结构的最著名的三层划分分别是：核心层(Core layer)，汇聚层(Distribution layer)，接入层(Access layer)。所以交换机产品按层面来划分，可以分别分为：(1)电信级的国家骨干，省骨干和城域网骨干核心层(2)城域网汇聚层以及企业核心层(3)城域网接入层以及企业汇聚层(4)部门接入层(5)桌面级接入层(6)SOHO。这6大类按分层来划分的交换机产品是承载着今天互联网的重要设备。由于基于让读者有更好的认识自己的选购方向，所以相关影响交换机性能的技术在本文有较多相关阐述。

　　企业用交换机横批

　　企业用交换机的采购是按方案来进行，小酷建议用户一般根据自已的经济实力尽可能买可升级的、产品线足够长(从核心到桌面)、并且是同一牌子的产品(降低维护成本)。下面我们将按照各个技术层面的对市面上能见到的交换机产品进行比较，入选的交换机产品可能是有较长、较连续的产品线，比较的归类标准基于两个最重要的因素：(1)背板带宽(2)包转发率，因为这两个指标最能体现一台交换机的交换性能。背板带宽是指交换机接口处理器以及接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量，交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强;包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包(Mpps)，即交换机能同时转发的数据包的数量。各产品以上两个因素较相近的(并参考它们的使用范围)则认为具有可比性。

　　一、企业核心层交换机(用在企业网、园区网的网络核心)

　　企业核心层交换机一般用于一个大型企业级网络或大型园区网的骨干核心层，所采用的传输介质有光纤、双绞线两种。这类交换机全部采用机箱式模块化设计，配备相应的10/100/1000Base-T模块(有少数能提供万兆)，支持三层到更高层的交换。企业级交换机可以提供用户化定制、优先级队列服务和网络安全控制，并能很快适应数据增长和改变的需要。对于有更多需求的网络，企业级核心层交换机不仅能传送海量数据，更具有硬件冗余(如：交换引擎模块，电源，风扇等)，保证网络的可靠运行。这种交换机在背板带宽、包转发速率上要比一般交换机要高出许多，所以企业级核心层交换机一般都是千兆以太网交换机。

作为企业级的骨干交换机时，能支持500个信息点以上的大型企业级应用的交换机为企业级核心层交换机。大多数的企业级核心层交换机的背板带宽是256G，包转发速率从96 Mpps到170 Mpps，显然这两个指标越高则交换机的性能越强大。企业核心层交换机的报价在10万元到20万元之间。小酷认为：表格的方法也许是最简便的手段用来比较各类交换机，所以本文将采用表格的方式来进行比较。下表是媒体常见的几款企业级核心层交换机。

从表知：

1.如果我们按背板带宽是256G，包转发速率为150-170 Mpps来划分，入围的交换机分别是：思科Catalyst 6513，港湾BigHammer6808，紫光比威BitStream 8016，网捷网络BigIron 8000，TCL S4608MF。显然思科的竞争对手在“包转发速率”、“可扩展端口数”这两项指标上比思科的产品高许多，但价格可能会是思科Catalyst 6513的两倍。在本档次产品中最有性价比优势的是思科的Catalyst 6513（见图3）

图3

2.其它背板也是256 Gbps的交换机产品，包转发速率多为96 Mpps，入围的交换机产品是：美国凯创Enterasys ER16，惠普9308m，华为S8016，神州数码DCRS-7508。除了惠普，其它产品的端口较多，达到250-460个百兆口，价格上比思科的产品稍高一些，但包转发速率比不上思科。本档次最具性价比优势的是神州数码的DCRS-7508（见图4）

图4

　　二、部门级汇聚层交换机(在较大企业中，用在中层部门机构;但在中小型企业中，也可以用在网络的核心)

它较前面的网络规模要小许多，一般用在网络的配线间或园区网网络中心以外的建筑物，为接入层交换机进行汇聚。这类交换机应该是机箱式模块化配置，一般除了常用的RJ-45双绞线接口外，可能有光纤接口，能支持百兆到千兆的端口速度。部门级交换机具有智能型特点，支持VLAN，支持三层交换，可实现端口管理，可对流量进行控制，有网络管理的功能。如果作为骨干交换机，则一般认为支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机。当然对于规模较小的中小企业也可以用它来做核心交换机。值得注意的是，少数后起之秀的公司对思科这个行业老大发起挑战，它们推出的宣称用在部门级这个应用层次的产品在背板带宽上是思科的2倍，如：美国网捷公司的FastIron 400，看来这一中端交换机领域将发生一场颠覆的革命。下表是媒体常见的几款部门级汇聚层交换机。

从上表可以看出：

1.显然，网捷网络把FastIron 400（见图5）作为部门级汇聚层交换机推荐给用户，在交换性能上是最优越的机型(背板带宽最大128Gbps)，我们可以从它的千兆端口数几乎与思科相同的这个配置得到证实(网捷56个，思科48个)。这么高的背板还有一个原因是：它的百兆端口是144个，背板足以应付。只是若一个部门有上百台电脑接入，看来这个部门也是太大了。

图5

2.部门级汇聚交换机大多数还是配置64Gbps的背板带宽。入围的产品有：思科Catalyst 4507R，港湾BigHammer6802，华为S6503，安奈特AT-SB4004，美国凯创XP8000，锐捷网络STAR-S4909，TCL S4514。它们具有相同的背板带宽，看来这个背板变成了工业标准, 包转发速率24-48Mpps。在这个背板中，性能较高的是思科Catalyst 4507R(见图6)和港湾BigHammer6802(见图7);本档次最具性价比优势的是美国凯创XP8000（见图8）

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图7

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　　三、工作组接入层交换机(用在企业的小型部门，具有10/100/1000M(GE上行级联)端口速率)

工作组接入层交换机怎么定义呢?一般认为有10/100M端口，并有1000M上行级联口或级联扩展模块的交换机就是工作组接入层交换机，业界也称为“千兆以太网交换机”，请读者注意，这里的“千兆”有点名不符实，其实它只是上行级联口能达到千兆而已，其它端口是10/100M，在企业级网络的主干上有组建千兆主干的能力。这类型的交换机从中小企业用户的角度，具有较高的性价比，在小型企业中甚至可以把它当作网络的核心来用。背板带宽在8.8 Gbps以上，多数支持3层交换功能以及VLAN功能，这种交换机普遍用于100Mbps快速以太网，支持100个以内的信息点。这类交换机应用于对带宽有较高要求和较高网络性能的工作组使用,比如：CAD设计，数据、语音、视频多业务应用。随着这类产品的逐渐普及和价格的下降，工作组接入层交换机将成为企业组网的主流配置。

从上表可以看出：

1.在这里显然第一梯队是背板带宽是12、12.8、17.6 Gbps的产品，入围的产品有：神州数码，华为，锐捷网络，港湾，北电网络，TCL。最另类的是神州数码的DCRS5526，背板是17.6 Gbps，按它的报价应把它归类为部门级交换机，但是背板又比部门级交换机的24Gbps以上低了许多。本档次最具性价比优势的是华为的S3526E（见图9）

图9

2.第二梯队是背板带宽8.8、9、9.6、10.8Gbps的产品，入围的产品有：NETGEAR，HP，安奈特，美国凯创，思科，DELL，3COM，D-LINK，EDIMAX，MIRCONET的产品，其中最有代表性的背板是8.8Gbps。本档次产品最具性价比优势的产品是DELL的PowerConnect 3324（见图10）

图10

　　四、桌面级接入层交换机(这类交换机用在整个交换网络的末端，端口速率10/100M)

桌面级接入层交换机是最最普通不过的交换机，端口一般都支持10/100M，有些著名厂商的产品甚至还支持1000M的上行级联端口，一般只有2层交换功能。目前国内生产这类产品的厂家特别多，广泛的使用于一般办公室，仅仅用于扩大接入端口的数量，对网络带宽要求为10/100Mbps自适应，对网络交换性能要求最低(对于企业级的应用来说)，背板带宽在2 Gbps到6.8 Gbps之间。

　　在桌面级接入层交换机中，最主流的配置是4.8 Gbps背板，技术已经非常成熟，同质化非常严重，我们企业应在可接受成本预算条件下，尽量选择知名的产品。按小酷个人的意见是：可以关注DELL的 PowerConnect 2124，因为它们性价比较好，并有千兆上行接口。

　　五、SOHO级交换机(用在微型公司，家庭用户)

在网络越来越普及的今天，较少端口(5-8口)接入要求的用户越来越多，Small Office和 Home Office 以及家庭多台电脑共享上网是一个不容忽视的市场。基于够用的原则。

从上表可看出，在SOHO级交换机中，最具性价比优势的分别是：5口的D-LINK DES-1005D（见图11），8口的神州数码DCS-1008D（见图12）。

图11

图12

总结：

下面是小酷经过多方面认真研究多个厂商的产品以后得出的个人总结。希望读者能从中受到启发，在您选购各类档次的交换机时有所帮助是我最大的心愿。

　　1.企业级核心层交换机

　　企业核心层交换机的背板带宽基本上256 Gbps，所以我们在参考各个牌子时，应以这个背板作为能入围参考的最基本条件。包转发速率在100Mpps以上，可扩展百兆端口为300个左右，可扩展千兆端口100左右。交换层数最好是2/3/4层以上，一般2/3层是必备的，交换在3层以上的交换层数越多，则说明这台交换可网管的能力越高，越能适应将来千变万化的网络应用需求。再则我们还要考查各交换机提供的接口模块型号是否较为丰富。

　　2.部门级汇聚层交换机

部门汇聚层交换机选购时背板带宽的考查应分两种情况：(1)一种是大型企业的应用环境，将来部门有可能要扩展，所以选择的背板应是64 Gbps，包转发速率在48Mpps以上，以备足有足够的交换能力以适应将来端口数的增加。(2)一种是中型企业的应用环境，选择的背板应是64 Gbps以下，包转发速率在36Mpps以下。部门汇聚层交换机较为重要性能还包括：要有三层以上交换功能，和较多的VLAN数。

　　3.工作组接入层交换机

　　工作组接入层交换机的角色现在多为业界所称的“千兆以太网交换机”来担任，具有千兆铜缆或千兆光纤向上级联扩展端口，以便能在工作级接入层与核心层或与汇聚层之间实现千兆主干。背板应是8.8 Gbps以上，包转发速率在6.6Mpps。工作组接入层交换机一般至少要有三层交换功能和VLAN功能。

　　4.面级接入层交换机

　　桌面级接入层交换机功能要求较低，企业用的背板应是6.8-4.8 Gbps最为合适。现在市面一般的交换机都能胜任。戴尔PowerConnect 2124和思科CATALYST 2950T 24因为具有向上千兆级联口，所以小酷强烈推荐。

　　5.SOHO级交换机

SOHO级交换机继承了成熟的交换技术，外形小巧，功能足够，价格便宜的特点为越来越多的小型企业及家庭的青睐。一般的背板是1Gbps，对于5-8口的交换来说，足够胜任。

交换机相关知识：

交换机是一种基于MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。

交换机的分类与功能

从广义上来看，交换机分为广域网交换机和局域网交换机两种；从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。

各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式(插槽数较少)，也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。

另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。

交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。

下面主要和大家一起来讨论常见的工作组交换机、骨干交换机和核心交换机这三种交换机选购，另外说明一下可网管交换机选购时应注意事项。

核心交换机的选择

核心交换机采用模块化结构，以适应复杂的网络环境和网络应用，超大容量的背板带宽和线速的转发速率可以有效地保证数据的无阻塞传输。它具有强大的网络管理功能，可以实现VLAN间的通信、优先级队列服务和网络安全控制。同时，核心交换机的硬件冗余和软件的可伸缩性，也保证了网络的可靠运行。

选择核心交换机应当遵循的基本原则如下：

模块化结构

模块化交换机也称背板式交换机或机箱式交换机，虽然在价格上要贵很多，但拥有更大的灵活性和可扩充性，用户可任意选择不同数量、不同速率和不同接口类型的模块，以适应千变万化的网络需求。模块化交换机大都有很强的容错能力，支持交换模块的冗余备份，并且往往拥有可热插拔的双电源，以保证交换机的电力供应。因此，作为网络中枢的核心交换机，必须采用模块。

三层交换机

第三层交换机具有路由功能，将IP地址信息用于网络路径选择，并实现不同网段间数据的线速交换。当网络规模足够大，不得不划分VLAN以减小广播所造成的影响时，只有借助第三层交换机才能实现VLAN间的线速路由。另外，借助第三层交换机还可以设置访问列表，限制VLAN间的访问，保障敏感部门的安全。因此，作为核心交换机，必须选用第三层交换机。

企业需求

虽然高性能的中心交换机比比皆是，但并不意味着必须购买最好的设备，而应当购买自己所需要的设备。那么，哪些设备是我们需要的呢？应该选择那些能够满足网络应用需要的，除此之外，太高的性能和太大的扩展能力都将可惜地被闲置。除了满足现有需求外，还应当在技术、性能和扩展性等方面适当超前，以适应未来的发展。通常情况下，中心交换机的扩展能力和性能应当略大于未来几年内网络应用和扩展的要求。

可靠性

对于中心交换机而言，对稳定的要求高过对性能的要求。原因很简单，如果网络性能一般，但可提供安全、稳定的服务，那么网络运行就是正常的，用户也会觉得是值得信赖的。尽管网络带宽很高、性能非常强劲、服务访问特别舒服，但是经常发生故障，导致服务器无法访问、Internet无法共享，那么无论是谁都会对此失去信心。当在网络上运行重要的应用时，网络瘫痪还将导致正常业务的中断和重要数据的丢失。

最佳性价比

现在中心交换机产品中，美国产品以其性能强劲、运行稳定、功能丰富而著称，只是价格过于昂贵。我国国产产品虽然在一些参数上略逊一筹，但是拥有绝对的价格优势，具有中文管理界面，方便日常管理。所以如果局域网组建时偏重于性能，建议选择Cisco等产品，若注重价格，则建议选择以华为为代表的国产产品。

骨干交换机的选择

骨干交换机可以是固定配置，也可以是模块化配置，通常拥有12个以上1000Mb/s端口，实现与工作组交换机的高速连接。为实现与核心交换机的远程连接，还应当拥有2个光纤接口或插槽。骨干交换机应当是智能交换机，支持基于端口的VLAN，能够实现端口管理，可以对流量进行控制。骨干交换机除了应当是千兆交换机外，还应当是固定配置和可网络管理的。

固定配置

固定端口交换机只能提供有限的端口和固定类型的接口，因此无论从可连接的用户数量上，还是从可使用的传输介质上都具有局限性。不过，相对来说价格便宜一些，因此最适合作为工作组交换机和骨干交换机。

可网管

可网管交换机是指拥有操作系统，可以借助配置启用一些复杂的网络功能，从而实现网络的稳定运行、访问安全，以及复杂的网络应用。通常情况下，可为其指定IP地址信息，从而实现远程管理。

工作组交换机的选择

工作组交换机为固定配置，拥有24个或48个10/100Mb/s端口，为了实现与骨干交换机或其他工作组交换机的高速连接，甚至可以拥有2个1000Mb/s端口或插槽。如果企业网络对安全性要求不是很高，工作组交换机可以选用不可网管交换机(也称傻瓜交换机)。

但是随着网络规模的扩大，接入计算机数量的增多，骨干交换机和核心交换机必须选用可网管交换机，从而划分VLAN、隔离广播域，提高数据传输效率，保障对敏感部门(领导、财务等)的访问安全。

在选择工作组交换机时，应当注意以下几个方面：

可堆叠选择

只有当同一VLAN、同一网段或同一部门内的计算机数量较多，相互间通讯非常频繁且与骨干交换机相连接的链路较少时，才有必要选择可堆叠交换机。如接入的计算机数量较少，则不必考虑交换机的堆叠问题。

端口选择

对端口的选择包括两个方面，一个是端口数量，一个是端口类型。在选择端口数量时，应当掌握两个基本原则。第一，适当冗余。端口数量越多，交换机的价格越高。所以，应当根据接入计算机的数量确定端口，并为未来接入的用户预留适当数量的端口。第二，高密度。由于交换机之间的互联会导致端口的浪费，因此，应当尽量选择24或48端口交换机。

交换机的端口有三种类型，即光纤端口、双绞线端口和GBIC或SFP插槽。为了增加连接的灵活性，适应更加复杂的网络环境，光纤端口已经逐渐被GBIC或SFP插槽所取代。工作组交换机用于连接普通计算机，因此可以选用双绞线端口。

若欲实现工作组交换机与其他交换机之间的千兆堆叠或连接，则同时应当拥有1-2个GBIC或SFP插槽。骨干交换机主要用于汇聚工作组交换机，并实现与核心交换机的远程连接，因此，必须拥有大量GBIC或SFP插槽。

选购可网管交换机时注意事项

可网管交换机就是可以被管理，它具有端口监控、划分VLAN等许多普通交换机不具备的特性。一台交换机是否是可网管交换机可以从外观上分辨出来。可网管交换机的正面或背面一般有一个串口或并口，通过串口电缆或并口电缆可以把交换机和计算机连接起来，这样便于设置。

可网管交换机可以通过以下几种途径进行管理：通过RS-232 串行口（或并行口）管理、通过网络浏览器管理和通过网络管理软件管理。选购可网管交换机应注意以下事项：

所处位置

不同位置应当选用不同的可网管交换机。中心交换机应当选择三层交换机，骨干交换机建议选择高性能二层交换机(如果网络规模较大，也可以选择三层交换机)，而工作组交换机则应当选择普通二层交换机。

网络应用

不同的网络应用决定着所需设备的性能。性能越高的交换机自然价格也就越高，因此，不要盲目追求高性能，而应当根据网络应用、数据流量等诸多因素，选择最适合网络应用的、最具性价比的交换机。

所处环境

在选购交换机时，不能将它们相互割裂开来，而应当综合地、联系地进行考虑。考虑下级交换机是否支持上级交换机的功能与应用，考虑上下级交换机在性能上应有的差别，考虑上下级交换机端口的类型与数量，考虑传输距离、网络带宽和通信线缆，从而使所有交换机相互协调，达到彼此之间的最佳组合。

设备兼容性

尽管不同的可网管交换机大多遵守相同的国际标准，但是每个厂家都有一些特殊的协议，并且使用不同的网络管理软件，因此若欲实现对可网管交换机的统一管理，实现各种复杂的网络应用，达到性能最优化，就应当尽量选择同一厂商的产品。

设备性能

设备性能也是在选购交换机必须注重的因素。其中，背板带宽、转发速率、VLAN数量、MAC地址数量、插槽数量、支持的端口类型、堆叠层数等参数都必须根据交换机所处的位置与网络应用来确定。

小结：交换机是星型拓朴结构网络的桥梁设备，通过以上的介绍，相信各位网管朋友对于网络交换机有了更深层次的了解。

应用案例：

思科千兆交换产品组建校园网解决方案

本文从需求分析入手，阐述了校园网的应用特点，并以陈经伦中学为例，介绍了思科公司的千兆交换产品和其它应用产品如何满足校园网用户的多方面需求。

校园网是各种类型网络中一大分属，有着非常广泛的应用，它以局域网为主，但网络结构和性能要求却有其特色，为此特在本例中对校园网作应用分析。

一、应用特点及需求分析

随着现代化教学活动的开展和与国内外教学机构交往的增多，对通过Internet/Intranet网络进行信息交流的需求越来越迫切，为促进教学、方便管理和进一步发挥学生的创造力，校园网络建设成为现代教育机构的必然选择。校园网大都属于中小型系统，以园区局域网为主，一个基本的校园网具有以下的特点：

高速的局域网连接——校园网的核心为面向校园内部师生的网络，因此园区局域网是该系统的建设重点，由于参与网络应用的师生数量众多，而且信息中包含大量多媒体信息，故大容量、高速率的数据传输是网络的一项基本要求；

信息结构多样化——校园网应用分为电子教学（多媒体教室、电子图书馆等）、办公管理和远程通讯（远程教学、互联网接入）三大部分内容：电子教学包含大量多媒体信息，办公管理以数据库为主，远程通讯则多为WWW方式，因此数据成分复杂，不同类型数据对网络传输有不同的质量需求；

安全可靠——校园网中同样有大量关于教学和档案管理的重要数据，不论是被损坏、丢失还是被窃取，都将带来极大的损失； 操作方便，易于管理——校园网面向不同知识层次的教师、学生和办公人员，应用和管理应简便易行，界面友好，不宜太过专业化；

经济实用——学校对网络建设的投入有限，因此要求建成的网络应经济实用，具备很高的性能价格比。

陈经伦中学是朝阳区乃至北京市的一所知名学校，作为典型的基础教育学校，该校校园网建设同样具有上述要求和特点。针对陈经伦中学的具体情况，承接此项工程的思科高级认证代理商北京蓝波科技发展公司（北京德胜门外双泉堡甲2号，邮编：100085，电话：68498450，64870926，传真： 68498418）将该校园网分为三级结构：以位于图书馆楼内的校园网控制中心为核心；与校园内各建筑（校园内需要联网的建筑物共十座，3座教学楼、2座办公楼、1座综合楼、1座游泳馆、1座图书馆楼和2座宿舍楼）互连形成园区主干；各建筑物内再扩展面向用户的局域网。园区主干连接为 100M/1000Mbps，建筑物内部的用户局域网提供到桌面的10/100Mbps网络带宽。

二. 方案设计

拓扑结构

校园网整体拓扑结构如图1所示。

图1 陈经伦中学校园网拓扑结构图

图中思科系统公司的千兆交换产品Catalyst 3508G XL（8口千兆以太网）和Catalyst 3548 XL（2口千兆，48口10/100M）通过GigaStack千兆堆叠构成校园中心交换机和中心局域网（GigaStack是思科公司独有的千兆堆叠技术，可以在两个或多个3500 XL系列交换机间用廉价的不超过1米的铜线建立千兆高速堆叠，较光纤大大节省成本）；各建筑物主交换机选择Catalyst 3524 XL（2口千兆，24口10/100M），中心的3508G和3548堆叠之后还具有八口空余的千兆端口，可与八栋建筑楼的3524作千兆光纤连接，为此除网控中心所在的图书馆楼外，其它九栋建筑采用了八条千兆和一条百兆（一栋办公楼）连接成网络主干；此外，中心3548和各楼3524交换机的 10/100M局域网端口可为多台应用服务器提供高速网络连接。这种按需求设计带宽和架构的方式既节省经费，又能充分发挥设备优势，取得最优的整体能价格比。

建筑物内各楼层交换机采用Catalyst 2924 XL（24口10/100M），与本楼主交换机Catalyst 3524 XL通过100Base-TX连接，再以10M或100M连接到用户桌面，必要时还可再下联低端交换机扩展用户数。以综合楼为例(如图2所示)，楼内共 56个主节点，采用Catalyst 3524 XL和2924 XL、2912 XL（12口10/100M交换机）级联能够满足端口数量需求；楼内各办公区则采用Catalyst 1924（2口100M，24口10M），提供到桌面的10M交换带宽；考虑到各交换机都有多个100M端口，级联时可采用Fast Etherchannel（快速以太网通道）技术，将两交换机的2-4对100M或10/100M端口并行连接起来，使级联带宽成倍增加，同时提供线路冗余，其中任一条链路的断线不会妨碍其它链路继续传输数据，从而保障运行的可靠性。

在整体拓扑图中还可看到，为实现Internet接入和为在家办公、学习的远程用户提供拨号上网服务，校园网中还设立了位于网控中心内的 Internet服务中心，采用Cisco 2610路由器（具1个10M以太网接口，2个WAN接口卡和1个支持多种模块的网络插槽）作远程连接，其10M以太网端口与网控中心的局域网相连，另可选配一块具备1个2M广域网串口的接口卡通过DDN专线连接到Internet；再选配一块NM-16AM网络模块，为远程用户提供16口拨号连接。

网络安全及管理

在安全方面，学校采用了集成在路由器2610操作系统中的防火墙功能将校园网分成内外两个部分，内部用户可以通过认证访问外部网和Internet；而未经授权的外部用户将不能穿过防火墙进入内部网，从而避免内部网上核心服务器受到侵害。

考虑到网络设备较多，结构较为复杂，学校还打算在二期工程中加装思科的网管系统Cisco Works Windows来对所有网络设备实施管理--由于整套系统均用到思科网络产品，那么采用同一厂商的网管能够对设备进行更为详尽细致的管理，它拥有思科全套产品的数据库，能够调出各种产品的直观视图，深入到每个物理端口去查询状态信息，其主要功能包括： 自动发现和显示网络的拓扑结构和设备；生成和修改网络设备配置参数； 网络状态监控； 设备视图管理； Cisco Works Windows基于流行的Windows操作平台，界面友好，易于掌握，能够满足校园网对网管的功能全面而又要方便操作的要求。

网络多媒体应用

在这样一种基于Cisco产品的全交换校园网中，带宽充分，并且划分合理，控制有效，不仅传统的校园网服务能应用自如，更为多媒体网络应用打下了良好基础，尤其是可以提供电视会议、影像互动教学、视频点播等多种视频网络服务。

Cisco IP/TV是Cisco公司隆重推出的一套基于TCP/IP协议传递MPEG-I格式的高质量全动态的视频图象、语音及数据的客户/服务器软件系统。该系统由内容管理服务器、内容服务器、客户端软件三大功能模块组成，拥有视频点播、定时广播、现场直播、多视频源广播等功能；它采用了先进的组内广播技术和磁盘优化读取技术，具有单机性能优异、网络传递高效、操作简明快捷、统计分析功能完备等特点，并完全遵从多媒体传输的国际标准RTP/RTCP和RTSP，可运行于各种介质的IP网络之上。陈经伦中学的全交换、高带宽校园网，可以轻松地满足计算机网络上的电视会议、广播领导讲话、电视节目广播与点播、楼宇监控、网上教学、现场实况转播、校园课件点播和广播等多种高标准应用，并且完全可以满足学校提出的网络闭路电视系统的各项要求。

三、 应用小结

按照以上方案建设的陈经伦中学校园网，在局域网中合理地选择交换产品设计带宽，体现了性能卓越而又经济实用的原则；路由器的加入提供了完善的 Internet接入和远程访问服务功能；IP/TV的应用则充分满足了信息多样化的需求；在基本功能实现的基础上，还用到了Fast Etherchannel、集成防火墙、Cisco Works Windows等技术和产品来保障网络的可靠性、安全性和易于管理性。

就已经建立校园网和正在建立校园网的学校而言，网络为教学管理和信息通讯、数据资源共享带来的利益是显而易见的。各校园网的建设经验表明，网络基础设施的建设总是在一定程度上超前于网络资源建设。因此，无论设计何种规模、何种目的的网络，都应在资金允许的范围内，尽可能地设计选用先进的网络设备、技术与方案。目前，陈经纶中学校园网是北京第一家全线基于Cisco产品架构的中学校园网，也是北京市最完整、最先进的中学校园网之一，这充分说明Cisco长期以来保持的技术先进性、产品可靠性，不仅令其高端产品成为大型企业网络的首选，它的中低端产品也是非常适合我国中小学构建校园网应用。

千兆交换机的分类

　　千兆交换机一般常用于大型企业以太网的骨干网络中，可以采用光纤和双绞线两种传输介质，分别对应SC和RJ-45端口。它有多种分类，从局域网设计应用的角度来看，千兆交换机可分为千兆核心交换机、千兆工作组级交换机、千兆桌面交换机三大类。按工作的协议层划分，千兆交换机可以分为第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。支持的协议层越高，说明交换机产品的技术性能越高，档次越高。