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什么是交換機(jī)?路由器能代替交換機(jī)嗎?交換機(jī)與路由器的區(qū)別?

2022-04-04 13:14:22
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供稿:網(wǎng)友
這里有兩臺(tái)電腦,通過一根網(wǎng)線將兩臺(tái)電腦連接起來,設(shè)備之間可以互相傳輸數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在增加一臺(tái)電腦,總數(shù)變?yōu)槿_(tái),另一兩臺(tái)電腦想要傳輸數(shù)據(jù)需要三根網(wǎng)線,并且每臺(tái)設(shè)備都需要有兩個(gè)網(wǎng)口。

再增加一臺(tái)電腦,四臺(tái)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)任意兩臺(tái)互聯(lián)。每臺(tái)電腦需要三個(gè)網(wǎng)口,并且需要六根網(wǎng)線。

隨著設(shè)備數(shù)量的增多,對(duì)網(wǎng)口和網(wǎng)線數(shù)量的要求呈幾何級(jí)增長。比較理性的朋友肯定會(huì)發(fā)現(xiàn),這么搞下去,成本實(shí)在太高太費(fèi)錢。為了省下網(wǎng)口和網(wǎng)線的錢,kalpana 公司在一九八九年發(fā)明了第一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)“kalpanaEPS-700 ”,這臺(tái)交換機(jī)可以識(shí)別各個(gè)設(shè)備的MAC地址,也就是電子設(shè)備的身份證,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)。

每臺(tái)設(shè)備只需要一個(gè)網(wǎng)口,一根網(wǎng)線連接到交換機(jī)的接口上當(dāng)設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí),交換機(jī)會(huì)一起賣的地址自動(dòng)把數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的設(shè)備,大大簡化了網(wǎng)絡(luò)鏈路,降低了成本。

交換機(jī)的英文名稱是“switch” ,翻譯過來是開關(guān)。國內(nèi)的專家覺得開關(guān)這個(gè)名詞非常的不直觀,把開關(guān)打開。這里的開關(guān)是指電源開關(guān)還是指交換機(jī)呢?

而交換機(jī)這個(gè)名字聽起來很強(qiáng)大,看了名字就了解了實(shí)際功能。這里要批評(píng)一下kalpana公司,你知不知道你起的名字給多少,美國兒童帶來了噩夢。

生日許愿時(shí)想要一臺(tái)switch,結(jié)果收到的卻是交換機(jī)。

交換機(jī)與路由器有什么區(qū)別呢?我真的需要一臺(tái)交換機(jī)嗎?

交換機(jī)依據(jù)功能可以劃分為二、三、四層交換機(jī)和其他特殊類型。

二層交換機(jī)通過MAC地址發(fā)送數(shù)據(jù)包

三層交換機(jī)可以根據(jù)i p 地址來發(fā)送數(shù)據(jù)包,具有指路的能力,也就是路由功能。

路由不就是路由器的主要工作嗎?

路由器一般基于c p u 或者網(wǎng)絡(luò)處理器n p u 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,而三層交換機(jī)通過硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換,一個(gè)側(cè)重路由,一個(gè)側(cè)重交換。數(shù)據(jù)量不大的話,路由器完全可以作為交換機(jī)使用。

隨著萬兆網(wǎng)絡(luò)的普及,逐漸出現(xiàn)價(jià)格親民的萬兆交換機(jī)。而大部分路由器受限于成本問題,能買得到的萬兆路由器可能只有一個(gè)萬兆網(wǎng)口,根本不夠用。所以內(nèi)網(wǎng)有多個(gè)萬兆設(shè)備或者想用p o e 的話,只能靠交換機(jī)實(shí)現(xiàn)萬兆局域網(wǎng)或者p o e 供電。

沒這方面需求的話,路由器就夠用了。

理論了解的差不多,給大家拆測三款不太貴的交換機(jī)來介紹一下。

這位是st1008(普聯(lián))

這位s t 1005(普聯(lián))

這位是sh1008(普聯(lián))

st1008(普聯(lián))為8電口萬兆交換機(jī),采用marval 馬牌98DX8208芯片,與mikrotik c r s305芯片相同。雙核心arm 架構(gòu),最大頻率為八百兆赫茲,內(nèi)存為DDR3 256MB,每個(gè)RJ45接口,均支持100M/1G/2.5G/5G/10G五種速率,最大包轉(zhuǎn)發(fā)速率為14.88Mpps/每秒。

大家可能對(duì)包轉(zhuǎn)發(fā)速率p p s 這個(gè)概念不太了解,交換機(jī)最重要的參數(shù)就是轉(zhuǎn)發(fā)性能,可以把交換機(jī)想象成快遞點(diǎn)。快遞點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)處理的數(shù)據(jù)包越多,那肯定是性能越強(qiáng)。

包轉(zhuǎn)發(fā)速率通常以每秒鐘可以發(fā)送多少個(gè)64byte 的數(shù)據(jù)包為標(biāo)準(zhǔn)。14.88Mpps每秒,每端口就是每秒鐘可以發(fā)送一千四百多萬64byte 設(shè)計(jì)包。

每個(gè)設(shè)計(jì)包都有8byte 針頭和12byte的幀間隙。

通過反推可以計(jì)算出最大速度為1.25GB /S,乘以8bit,得到端口最大速度為10Gbps/S。

st1008一共有八個(gè)端口,滿配置端口量需要達(dá)到119.04Mpps每秒,才能確保所有端口線速工作提供無阻塞的包交換。類似于快遞點(diǎn)的貨到即發(fā),不會(huì)積壓貨物。

繼續(xù)看一下s t 1005(普聯(lián)),s t 1005(普聯(lián))是5電口萬兆交換機(jī),同樣采用馬牌8208芯片,性能基本一致,只是由八個(gè)RJ45接口縮減為五個(gè),相對(duì)st1008(普聯(lián)),最直觀的改變是體積大幅縮減,可以放進(jìn)弱電箱。

sh1008是8電口2.5g 交換機(jī)采,用螃蟹(博通)real ltek 8371芯片,最大頻率不知道,搜索前方也沒找著8371的參數(shù),官網(wǎng)也沒有,說明書上只標(biāo)注了千兆網(wǎng)絡(luò)包轉(zhuǎn)發(fā)速率為1.488Mpps每秒。

應(yīng)該是說明書漏項(xiàng)了,沒有標(biāo)出2.5g 的速率,t p 的說明書做的更嚴(yán)謹(jǐn)一些。sh1008(普聯(lián))支持100M/1G/2.5G三種速率。

2.5G接口推廣的比較多,主板、nas、 路由器都配上了2.5G接口。2.5G帶寬轉(zhuǎn)換為實(shí)際下載速度差不多是312.5MB每秒,可以跑滿機(jī)械硬盤的極限。

如果家里或者工作室用上了帶有2.5G接口的nasa 私有云,可以破除千兆網(wǎng)125MB每秒的速率限制。

這三臺(tái)交換機(jī)都不帶網(wǎng)管功能,也就是普通的二層交換機(jī)。

馬牌的8208其實(shí)是支持三層網(wǎng)管的,可能是因?yàn)楫a(chǎn)品定位和成本問題,t p 沒有做這方面的功能。網(wǎng)管功能對(duì)我來說,常用的也就是鏈路聚合,去年給家里的設(shè)備都上了萬兆,鏈路聚合意義也不大,既然閹了網(wǎng)管功能,那肯定是希望價(jià)格給便宜些。

來看一下三款交換機(jī)實(shí)際性能專業(yè)的測試,需要使用發(fā)包機(jī)直接讓交換機(jī)滿載,咱太窮,沒這個(gè)條件,只能將就下。

目前擁有三款萬兆設(shè)備,主力機(jī)華碩AQC107單口萬兆網(wǎng)卡,測試機(jī)惠普561FLR 雙口萬兆網(wǎng)卡,nas 英特爾x550雙口萬兆網(wǎng)卡。因?yàn)橛腥_(tái)設(shè)備,一發(fā)二收可能會(huì)有瓶頸,所以在NAS上安裝虛擬windows。

給nas和虛擬機(jī)分配不同的網(wǎng)口,使用iperf3 測試下性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)windows 跑不滿萬兆,只有5g。

裝了不太耗資源的虛擬烏班圖(Ubuntu),結(jié)果最大只有9.41G 帶寬,估計(jì)是群暉v m m 太垃圾,做不到網(wǎng)卡直通。

開啟了多線程和巨型幀之后,三臺(tái)交換機(jī)基本上都可以跑滿2.5G或者萬兆,性能沒啥問題。

在跑ieerf測試時(shí),功率器顯示三款設(shè)備的功耗分別為st1008(普聯(lián))十六瓦

s t 1005(普聯(lián))十三點(diǎn)五瓦

sh1008(普聯(lián))八點(diǎn)二瓦

果然個(gè)頭越大,耗電越多。

連續(xù)跑十五分鐘測速后,通過熱相儀也可以看到s t 1005(普聯(lián))溫度最高,達(dá)到了四十度,摸起來微熱。

怪不得st1008(普聯(lián))采用風(fēng)扇散熱,沒風(fēng)扇的話,可能真的hold 不住。

三個(gè)設(shè)備的散熱片都是焊接在主板上,想要改裝需要使用吸吸器,拆解一定要注意,不然會(huì)影響售后質(zhì)保。

噪音方面,st1008在開機(jī)風(fēng)扇穩(wěn)定后,風(fēng)扇聲音偏大,風(fēng)扇口測量顯示約60d b。

放在書房或臥室比較安靜的地方,風(fēng)扇聲音還是比較明顯的,非常在乎噪音,對(duì)端口數(shù)量不要求那么高,建議使用風(fēng)扇的s t 1005(普聯(lián)),體積也不大,可以放進(jìn)弱電箱。

如果覺得2.5G夠用的話,sh1008(普聯(lián))也不錯(cuò),價(jià)格差不多,只要s t 1005(普聯(lián))的一半,適合不追求萬兆的朋友。

三個(gè)設(shè)備測試下來,雖然性能、功耗、溫度都還可以,但還是有一個(gè)小遺憾。st1008的電路板上,可以看到有兩個(gè)SFP+ 接口的空焊盤。

馬牌8208是8212的簡配版,兩個(gè)i c 共用一個(gè)說明書,說明書上標(biāo)注了8212可以支持兩個(gè)光電混合接口,推測8208也可以。

如果能行的話,希望t p 把空焊盤補(bǔ)上。畢竟光纖入戶基本都普及了,光纖在局域網(wǎng)的應(yīng)用也會(huì)越來越廣。
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