交換機(jī)接口及連接方法介紹【技術(shù)】
交換機(jī)在我們的印象中是作為局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其實(shí)它也在廣域網(wǎng)中存在，并且得到大量應(yīng)用，特別是電信運(yùn)營企業(yè)中，ATM交換機(jī)和現(xiàn)在光纖通道交換機(jī)等，只不過我們平時(shí)很難見到這類交換機(jī)而已。今天主要以我們常見的局域網(wǎng)交換機(jī)為例向大家介紹交換機(jī)的各類接口及連接方式。因交換機(jī)的許多接口與路由器接口完全一樣，所以在此仍以路由器上的相應(yīng)接口進(jìn)行介紹。
01 、各種交換機(jī)接口
雙絞線：RJ-45接口
圖1
圖2
這是我們見的最多、應(yīng)用最廣的一種接口類型，它屬于雙絞線以太網(wǎng)接口類型。它不僅在最基本的10Base-T以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使用，還在目前主流的100Base-TX快速以太網(wǎng)和1000Base-TX千兆以太網(wǎng)中使用。雖然它們所使用的傳輸介質(zhì)都是雙絞線類型，但是它們卻各自采用了不同版本的雙絞線類型，如最初10Base-T使用的3類線到支持1000Base-TX千兆速率的6類線，中間的100Base-TX則中以使用所謂的五類、超五類線，當(dāng)然也可以是六類線。這些RJ-45接口的外觀是完全一樣的，RJ-45插頭只能沿固定方向插入，設(shè)有一個(gè)塑料彈片與RJ-45插槽卡住以防止脫落。
這種接口在10Base-T以太網(wǎng)、100Base-TX以太網(wǎng)、1000Base-TX以太網(wǎng)中都可以使用，傳輸介質(zhì)都是雙絞線，不過根據(jù)帶寬的不同對(duì)介質(zhì)也有不同的要求，特別是1000Base-TX千兆以太網(wǎng)連接時(shí)，至少要使用超五類線，要保證穩(wěn)定高速的話還要使用6類線。
如圖1左圖所示，像一個(gè)扁“T”字。與之相連的是RJ-45水晶頭，如圖2中、右圖分別為一個(gè)水晶頭和做好水晶頭連線的雙絞網(wǎng)線。如圖2所示的就是一款24口RJ-45接口的以太網(wǎng)交換機(jī)，其中還有將在下文介紹的2個(gè)SC光纖接口和1個(gè)AUI接口。
02 、光纖接口
對(duì)于光纖這種傳輸介質(zhì)雖然早在100Base時(shí)代就已開始采用這種傳輸介質(zhì)，當(dāng)時(shí)這種百兆網(wǎng)絡(luò)為了與普遍使用的百兆雙絞線以太網(wǎng)100Base-TX區(qū)別，就稱之為“100Base-FX”，其中的“F”就是光纖“Fiber”的第一個(gè)字母。不過由于在當(dāng)時(shí)的百兆速率下，與采用傳統(tǒng)雙絞線介質(zhì)相比，優(yōu)勢并不明顯，況且價(jià)格比雙絞線貴許多，所以光纖在100Mbps時(shí)代產(chǎn)沒有得到廣泛應(yīng)用，它主要是從1000Base技術(shù)正式實(shí)施以來才得以全面應(yīng)用，因?yàn)樵谶@種速率下，雖然也有雙絞線介質(zhì)方案，但性能遠(yuǎn)不如光纖好，且在連接距離等方面具有非常明顯的優(yōu)勢，非常適合城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)使用。
目前光纖傳輸介質(zhì)發(fā)展相當(dāng)迅速，各種光纖接口也是層出不究，不過在局域網(wǎng)交換機(jī)中，光纖接口主要是SC類型，無論是在100Base-FX，還是在1000Base-FX網(wǎng)絡(luò)中。SC接口的芯在接頭里面，如圖3左圖所示的是一款100Base-FX網(wǎng)絡(luò)的SC光纖接口模塊，其右圖為一款提供了4個(gè)SC光纖接口的光纖交換機(jī)。圖2中所示交換機(jī)中也有2個(gè)SC光纖接口。
從圖2和圖3右圖交換機(jī)的SC接口外觀可以看出，它與RJ-45接口非常類似，不過SC接口看似更扁些，缺口淺些。主要看其中的接觸芯片是一什么類型的，如果是8條銅彈片，則是RJ-45接口，而里面如果是一根銅柱則是SC光纖接口。
圖3：
03、 AUI接口與BNC
AUI接口
AUI接口專門用于連接粗同軸電纜，早期的網(wǎng)卡上有這樣的接口與集線器、交換機(jī)相連組成網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在一般用不到了。
AUI接口是一種"D"型15針接口，之前在令牌環(huán)網(wǎng)或總線型網(wǎng)絡(luò)中使用，可以借助外接的收發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器(AUI-to-RJ-45)，實(shí)現(xiàn)與10Base-T以太網(wǎng)絡(luò)的連接。
BNC則是專門用于與細(xì)同軸電纜連接的接口，目前提供這種接口的交換機(jī)比較少見。但在一些RJ-45以太網(wǎng)交換機(jī)和集線器中還提供少數(shù)BNC接口，專門用于與細(xì)同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的令牌網(wǎng)絡(luò)連接。
04 、SC光纖接口
SC光纖接口
SC光纖接口在100Base-TX以太網(wǎng)時(shí)代就已經(jīng)得到了應(yīng)用，因此當(dāng)時(shí)稱為100Base-FX(F是光纖單詞fiber的縮寫)，不過當(dāng)時(shí)由于性能并不比雙絞線突出但是成本卻較高，因此沒有得到普及，現(xiàn)在業(yè)界大力推廣千兆網(wǎng)絡(luò)，SC光纖接口則重新受到重視。
光纖接口類型很多，SC光纖接口主要用于局網(wǎng)交換環(huán)境，在一些高性能千兆交換機(jī)和路由器上提供了這種接口，它與RJ-45接口看上去很相似，不過SC接口顯得更扁些，其明顯區(qū)別還是里面的觸片，如果是8條細(xì)的銅觸片，則是RJ-45接口，如果是一根銅柱則是SC光纖接口。
05 、FDDI接口
FDDI接口
FDDI是目前成熟的LAN技術(shù)中傳輸速率最高的一種，具有定時(shí)令牌協(xié)議的特性，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸媒體為光纖。
光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織(ANSI)制定的在光纜上發(fā)送數(shù)字信號(hào)的一組協(xié)議。FDDI使用雙環(huán)令牌，傳輸速率可以達(dá)到100Mbps。
CCDI是FDDI的一種變型，它采用雙絞銅纜為傳輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)傳輸速率通常為100Mbps。
FDDI-2是FDDI的擴(kuò)展協(xié)議，支持語音、視頻及數(shù)據(jù)傳輸，是FDDI的另一個(gè)變種，稱為FDDI全雙工技術(shù)(FFDT)，它采用與FDDI相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但傳輸速率可以達(dá)到200Mbps。
由于使用光纖作為傳輸媒體具有容量大、傳輸距離長、抗干擾能力強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)，常用于城域網(wǎng)、校園環(huán)境的主干網(wǎng)、多建筑物網(wǎng)絡(luò)分布的環(huán)境，于是FDDI接口在網(wǎng)絡(luò)骨干交換機(jī)上比較常見，現(xiàn)在隨著千兆的普及，一些高端的千兆交換機(jī)上也開始使用這種接口。
06 、Console接口
這個(gè)接口我們知道，它是用來配置交換機(jī)的，所以只有網(wǎng)管型交換機(jī)才有。而且還要注意，并不是所有網(wǎng)管型交換機(jī)都有，那是因?yàn)榻粨Q機(jī)的配置方法有多種，如通過Telnet命令行方式、Web方式、TFTP方式等。雖然理論上來說，交換機(jī)的基本配置必須通過Console（控制）端口，但有些品牌的交換機(jī)的基本配置在出廠時(shí)就已配置好了，不須要進(jìn)行諸如IP地址、基本用戶名之類的基本配置，所以這類網(wǎng)管型交換機(jī)就不用提供這個(gè)Console接口了，而且就目前來說還占多數(shù)。這類交換機(jī)通常只需要通過簡單的Telnet或Java程序的Web方式進(jìn)行一些高級(jí)配置即可。
當(dāng)然也有一些交換機(jī)還是提供了Console接口的，但要注意的是，用于交換機(jī)配置的Console端口并不是所有交換機(jī)都一樣，有的采用與Cisco路由器一樣的RJ-45類型Console接口，而有的則采用串口作為Console接口。
無論交換機(jī)采用DB-9或DB-25串行接口，還是采用RJ-45接口，在進(jìn)行交換機(jī)配置時(shí)，一般都需要通過專門的Console線連接至配置用計(jì)算機(jī)（通常稱作終端）的串行口，與交換機(jī)不同的Console端口相適應(yīng)。Console線也分為兩種，一種是串行線，即兩端均為串行接口（兩端均為母頭或一端為公頭，另一端為母頭），兩端可以分別插入至計(jì)算機(jī)的串口和交換機(jī)的Console端口；另一種是兩端均為RJ-45接頭（RJ-45-to-RJ-45）的扁平線。由于扁平線兩端均為RJ-45接口，無法直接與計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行連接，因此，還必須同時(shí)使用一個(gè)如下圖所示的RJ-45-to-DB-9（或RJ-45-to-DB-25）的適配器。通常情況下，在交換機(jī)的包裝箱中都會(huì)隨機(jī)贈(zèng)送這么一條Console線和相應(yīng)的DB-9或DB-25適配器的。
07 、交換機(jī)連接方法
因?yàn)榻粨Q機(jī)主要作為局域網(wǎng)設(shè)備集中連接使用，所以總的來說，在硬件連接方面相對(duì)要簡單許多，通常只需把相應(yīng)的傳輸介質(zhì)接頭插入到相應(yīng)的交換機(jī)接口上即可。下面只簡單介紹一下交換機(jī)級(jí)聯(lián)的連接方法。
這是最常用的一種多臺(tái)交換機(jī)連接方式，它通過交換機(jī)上的級(jí)聯(lián)口（UpLink）進(jìn)行連接。需要注意的是交換機(jī)不能無限制級(jí)聯(lián)，超過一定數(shù)量的交換機(jī)進(jìn)行級(jí)聯(lián)，最終會(huì)引起廣播風(fēng)暴，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能嚴(yán)重下降。級(jí)聯(lián)又分為以下兩種：
使用普通端口級(jí)聯(lián)
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所謂普通端口就是通過交換機(jī)的某一個(gè)常用端口（如RJ-45端口）進(jìn)行連接。需要注意的是，這時(shí)所用的連接雙絞線要用反線，即是說雙絞線的兩端要跳線（第1-3與2-6線腳對(duì)調(diào)）。其連接示意如圖所示。
使用Uplink端口級(jí)聯(lián)
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在所有交換機(jī)端口中，都會(huì)在旁邊包含一個(gè)Uplink端口，如圖2所示。此端口是專門為上行連接提供的，只需通過直通雙絞線將該端口連接至其他交換機(jī)上除“Uplink端口”外的任意端口即可（注意，并不是Uplink端口的相互連接）。 -
網(wǎng)管型交換機(jī)的配置通常是利用一臺(tái)便攜式筆記本電腦進(jìn)行的，它的連接就是通過隨交換機(jī)附帶的一條配置電纜進(jìn)行的。配置電纜的一端連接在交換機(jī)的Console端口，另一端就連接在筆記本電腦（當(dāng)然也可以是臺(tái)式電腦）的串口上。配置電纜的類型因相應(yīng)交換機(jī)的Console接口類型不同而不同，通常是一條兩端都是母頭，或一端為公頭，另一端為母頭的串行電纜。好了，關(guān)于交換機(jī)的接口及連接就介紹至此。從文中介紹可知，交換機(jī)的接口類型遠(yuǎn)沒有路由器接口那么復(fù)雜，它主要是針對(duì)于各種局域網(wǎng)和傳輸介質(zhì)類型來設(shè)置的。而沒有路由器所具復(fù)雜的有廣域網(wǎng)接口。正因如此，交換機(jī)的連接也相對(duì)要簡單得多，只需要用相應(yīng)的傳輸介質(zhì)接頭插入相應(yīng)交換機(jī)端口即可，只是在對(duì)網(wǎng)管型交換機(jī)進(jìn)行基本配置時(shí)，要稍加注意連接方式。
