計(jì)費(fèi)功能

在高校校園網(wǎng)及有些地區(qū)的城域教育網(wǎng)中，很可能有計(jì)費(fèi)的需求，因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的IP地址信息，因此可以統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)流量，可以按流量計(jì)費(fèi)，也可以統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)連接在網(wǎng)絡(luò)上的時(shí)間，按時(shí)間進(jìn)行計(jì)費(fèi)。而普通的二層交換機(jī)就難以同時(shí)做到這兩點(diǎn)。

第三層交換機(jī)，是直接根據(jù)第三層網(wǎng)絡(luò)層IP地址來(lái)完成端到端的數(shù)據(jù)交換的。

工作原理

使用IP的設(shè)備A------------------------三層交換機(jī)------------------------使用IP的設(shè)備B

比如A要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP，那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址，判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。

如果在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址，A就發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī)，交換機(jī)起用二層交換模塊，查找MAC地址表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。

如果目的IP地址顯示不是同一網(wǎng)段的，那么A要實(shí)現(xiàn)和B的通訊，在流緩存條目中沒(méi)有對(duì)應(yīng)MAC地址條目，就將個(gè)正常數(shù)據(jù)包發(fā)送向一個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)，這個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)一般在操作系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)好，對(duì)應(yīng)第三層路由模塊，所以可見(jiàn)對(duì)于不是同一子網(wǎng)的數(shù)據(jù)，在MAC表中放的是缺省網(wǎng)關(guān)的MAC地址；然后就由三層模塊接收到此數(shù)據(jù)包，查詢路由表以確定到達(dá)B的路由，將構(gòu)造一個(gè)新的幀頭，其中以缺省網(wǎng)關(guān)的MAC地址為源MAC地址，以主機(jī)B的MAC地址為目的MAC地址。通過(guò)一定的識(shí)別觸發(fā)機(jī)制，確立主機(jī)A與B的MAC地址及轉(zhuǎn)發(fā)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并記錄進(jìn)流緩存條目表，以后的A到B的數(shù)據(jù)，16路交換機(jī)多少錢一臺(tái)，就直接交由二層交換模塊完成。這就通常所說(shuō)的一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)。

三層交換機(jī)的主要參數(shù)
 

對(duì)于千兆交換機(jī)而言，若欲實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)阻塞傳輸，要求：

吞吐量（Mpps）=萬(wàn)兆端口數(shù)量×14.88Mpps 千兆端口數(shù)量×1.488Mpps 百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps

如果交換機(jī)標(biāo)稱的吞吐量大于或等于計(jì)算值，那么，在三層交換時(shí)應(yīng)當(dāng)可以達(dá)到線速。其中，1個(gè)千兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488 Mpps，1個(gè)百兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為0.1488 Mpps。

事實(shí)上，包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包（包）的個(gè)數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。以千兆以太網(wǎng)端口為例，48口的交換機(jī)多少錢，其計(jì)算方法如下：1000 000 000 bps/ 8bit /（64＋8＋12）byte = 1 488 095pps

當(dāng)以太網(wǎng)幀為64byte時(shí)，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開(kāi)銷。由此可見(jiàn)，線速的千兆以太網(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。而快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率，西雙版納交換機(jī)多少錢，則為千兆以太網(wǎng)的十分之一，即0.1488Mpps。

對(duì)于萬(wàn)兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps；

對(duì)于千兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps；

對(duì)于百兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps；

例如，對(duì)于一臺(tái)擁有24個(gè)千兆端口的交換機(jī)而言，其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到24×1.488Mpps = 35.71Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻塞的包交換。同樣，如果一臺(tái)交換機(jī)能夠提供176個(gè)千兆端口，那么，其吞吐量至少應(yīng)當(dāng)為261.8Mpps（176 x 1.488Mpps = 261.8），8口poe交換機(jī)多少錢，才是真正的無(wú)阻塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

所謂集群，就是將多臺(tái)互相連接 ( 級(jí)聯(lián)或堆疊 ) 的交換機(jī)作為一臺(tái)邏輯設(shè)備進(jìn)行管理。集群中，一般只有一臺(tái)起管理作用的交換機(jī)，稱為命令交換機(jī)，它可以管理若干臺(tái)其他交換機(jī)。

在網(wǎng)絡(luò)中，這些交換機(jī)只需要占用一個(gè)IP 地址 ( 僅命令交換機(jī)需要 ) 節(jié)約了寶貴的 IP 地址。 在命令交換機(jī)統(tǒng)一管理下，集群中多臺(tái)交換機(jī)協(xié)同工作，大大降低管理強(qiáng)度。

例如， 管理員只需要通過(guò)命令交換機(jī)就可以對(duì)集群中所有交換機(jī)進(jìn)行版本升級(jí)。

集群技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)管理工作帶來(lái)的好處是毋庸置疑的。但要使用這項(xiàng)技術(shù)，應(yīng)當(dāng)注意到，不同廠家對(duì)集群有不同的實(shí)現(xiàn)方案，一般廠家都是采用專有協(xié)議實(shí)現(xiàn)集群的。這就決定了集群技術(shù)有其局限性。不同廠家的交換機(jī)可以級(jí)聯(lián)，但不能集群。即使同一廠家的交換機(jī)，也只有的型號(hào)才能實(shí)現(xiàn)集群 。

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