交換機的互連技術

單獨一臺交換機的端口數量是有限的，不足以滿足網絡終端設備接入網絡的需求。為此我們需要使用多臺交換機來提供終端接入功能，并將多臺交換機互連，形成一個局域網。

交換機的互連主要有級聯(Uplink)和堆疊(Stack)兩種方式

交換機的級聯

交換機級聯是目前主流的連接技術，網絡互聯三層模型中的核心層交換機、匯聚層交換機、接入層交換機之間一般都采用級聯方式

交換機的級聯可以分為以下三種:

• 普通端口級聯
  兩個RJ45接口級聯:采用交叉雙絞線:
  

• Uplink端口級聯
  使用RJ45接口和Uplink接口進行級聯:使用直通雙絞線

注意:使用兩個Uplink接口進行級聯時，應該采用交叉雙絞線

• 光纖端口級聯
  光纖端口級聯時:光纖束應該交叉
  

級聯的優點

采用交換機級聯方式有利于組件結構化網絡，有利于綜合布線，易于理解，易于安裝，可以方便地實現大量端口的接入。通過統一的網管平臺，可以實現對全網設備的統一管理。

級聯的缺點

當交換機級聯層數較多時，層次之間存在較大的收斂比，將出現較大的延時。

解決辦法是:提高交換機的性能或者減少級聯的層次

超過一定數量的交換機進行級聯，最終會因此網絡廣播風暴，導致網絡性能嚴重下降，甚至癱瘓。因此交換機不應該無限制級聯

交換機的堆疊

交換機的堆疊就是采用交換機專用的堆疊線纜通過堆疊模塊把兩臺或多臺交換機連接起來。

交換機堆疊技術的思想就是將一個交換機作為一個模塊嵌入到另外一臺交換機

注意:光纖接口沒有堆疊能力，只能被用于級聯

堆疊的連接

交換機的堆疊模塊有兩個端口:一個是進口(IN或UP向上線)，另一個是出口(OUT或DOWN向下線)。

用廠商提供的一條專用連接線纜(稱為"堆疊線纜")從一臺交換機的堆疊模塊的OUT端口直接連接到另一臺交換機的堆疊模塊中的IN端口

注意:使用堆疊之后，就不能再使用級聯，否則會產生環路，導致網絡風暴

堆疊的優點

• 通過堆疊可以擴展端口密度
  堆疊的端口數是有堆疊所有成員設備的端口相加得到，所有的端口可以當做一個設備的端口

• 方便用戶的管理操作。
  通過堆疊，用戶可以將一組交換機作為一個邏輯對象，僅用一個IP來管理，減少了IP地址的占用并且方便管理

• 擴展上鏈帶寬
  例如有8臺交換機堆疊，上鏈可以有8個千兆位端口，8個千兆位端口形成一個聚合端口，帶寬可達8Gbps

堆疊的缺點

• 堆疊數目有限
  一般最多允許對8臺交換機進行堆疊，并且要求堆疊成員離自己的位置足夠近

交換機級聯和堆疊的區別

• 實現的方式不同
  堆疊和級聯的主要目的是增加端口密度。
  級聯是采用雙絞線或光纖通過RJ-45端口或光纖端口將交換機連接在一起，對交換機的品牌和型號沒有限制
  堆疊只能在相同廠商的設備之間，采用專用堆疊線纜，通過專用堆疊模塊才可以實現

• 設備數目限制不同
  交換機級聯在理論上沒有級聯臺數限制(實際上由于當級聯數目超過一定數目，會出現較大的延時)
  交換機堆疊，各個廠商的設備會標明最大堆疊臺數

• 連接后的性能不同
  級聯通過交換機的某個端口與其它交換機互連。當級聯的層次太多時，級聯就會產生較大的延時，并且每層的性能最差，最后一層的性能最差(即延時最大)
  堆疊是通過交換機的背板連接起來的，它是一種建立在芯片級上的連接，交換機任意兩個端口之間的延時是相等的，即為每一臺交換機的延時

• 連接后邏輯屬性不同
  級聯的交換機邏輯上依舊是獨立的設備，它們之間存在分層關系.
  多臺交換機堆疊在一起，邏輯上它們屬于同一個設備,不存在分層關系

• 連接距離限制不同

  • 一般級聯可以增加終端設備的接入距離

  • 堆疊線纜最長只有幾米，一般堆疊的交換機處于同一個機柜中