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交换机
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{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"|<center>'''交换机'''<br><img src="https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2F2.zol-img.com.cn%2Fproduct%2F215_640x2000%2F755%2FceaRg5URorEs.jpg&refer=http%3A%2F%2F2.zol-img.com.cn&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1663481452&t=a87f94529d9aeffa3121623e621c7456" width="280"></center><small>[https://net.zol.com.cn/778/7787076.html 圖片來自华为]</small> |}'''交换机'''（Switch）意为“ [[ 开关 ]] ”是一种用于电（光）信号转发的 [[ 网络设备 ]] 。它可以为接入交换机的任意两个 [[ 网络节点 ]] 提供独享的电信号通路。最常见的交换机是 [[ 以太网交换机 ]] 。其他常见的还有电话语音交换机、 [[ 光纤交换机 ]] 等。
==定义==
交换是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应 [[ 路由 ]] 上的技术的统称。交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和 [[ 局域网 ]] 交换机。广域的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它应用在数据链路层。交换机有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上，交换机有时被称为多 [[ 端口 ]] 网桥。
网络交换机，是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。随着通信业的发展以及国民经济信息化的推进，网络交换机市场呈稳步上升态势。它具有性价比高、高度灵活、相对简单和易于实现等特点。以太网技术已成为当今最重要的一种局域网组网技术，网络交换机也就成为了最普及的交换机。
Switch是交换机的英文名称，这个产品是由原集线器的升级换代而来，在外观上看和 [[ 集线器 ]] 没有很大区别。由于通信两端需要传输信息，而通过设备或者人工来把要传输的信息送到符合要求标准的对应的路由器上的方式，这个技术就是交换机技术。从广义上来分析，在通信系统里对于信息交换功能实现的设备，就是交换机。
==发展历史==
“交换机”是一个外来词，源自英文“Switch”，原意是“开关”，中国技术界在引入这个词汇时，翻译为“交换”。在英文中，动词“交换”和名词“交换机”是同一个词（注意这里的“交换”特指电信技术中的信号交换，与物品交换不是同一个概念）。
交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。
类似传统的 [[ 桥接器 ]] ，交换机提供了许多 [[ 网络互联 ]] 功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。
利用专门设计的集成电路可使交换机以 [[ 线路速率 ]] 在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。 [[ 专用集成电路 ]] 技术使得交换器在更多端口的情况下得以实现上述性能，其端口造价低于传统型桥接器。
==分类==
从广义上来看，网络交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。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。
交换机是由很多模块组成，比如：堆叠模块、管理模块(控制模块)和扩展模块等。这些模块发生故障的机率很小，不过一旦出现问题，就会遭受巨大的经济损失。如果插拔模块时不小心，或者搬运交换机时受到碰撞，或者电源不稳定等情况，都可能导致此类故障的发生。
==背板故障==
交换机的各个模块都是接插在 [[ 背板 ]] 上的。如果环境潮湿，电路板受潮短路，或者元器件因高温、雷击等因素而受损都会造成电路板不能正常工作。比如：散热性能不好或环境温度太高导致机内温度升高，致使元器件烧坏。在外部电源正常供电的情况下，如果交换机的各个内部模块都不能正常工作，那就可能是背板坏了，遇到这种情况即使是电器维修工程师，恐怕也无计可施，惟一的办法就是更换背板了。
==线缆故障==
其实这类故障从理论上讲，不属于交换机本身的故障，但在实际使用中，电缆故障经常导致交换机系统或端口不能正常工作，所以这里也把这类故障归入交换机硬件故障。比如接头接插不紧，线缆制作时顺序排列错误或者不规范，线缆连接时应该用交叉线却使用了直连线，光缆中的两根 [[ 光纤 ]] 交错连接，错误的线路连接导致网络环路等。
==交换机测试技术==
如今，交换机以应用需求为向导对交换机的性能提出了新的要求。在网络综合服务、安全性、智能化等方面有了新的发展。协议测试是一种基本交换机测试技术， [[ 网络协议 ]] 是为了提高测试的效率和沟通的有效性提出的为了保障通信的规则。在网络通信日益膨胀的年代，网络协议也必不可少，网络协议的基本要求是功能正确、互通性好和性能优越。协议测试最初的原型为软件测试，主要的分类有 [[ 黑盒测试 ]] 、 [[ 白盒测试 ]] 和 [[ 灰盒测试 ]] 。现简要说明黑盒测试的基本原理，利用一个激励，使其作用在被测物上，利用被测物的响应，在不考虑被测物具体的结构和原理的情况下，我们依然可以得出一个传递函数，这个传递函数就是我们需要的数据。利用这种原理，同样可以进行以太网中交换机的测试。 向交换机传送一个数据和信息，分析其返回的信息，就可以判断交换机的故障。
==发展前景==
随着 [[ 云计算 ]] 和 [[ 虚拟化技术 ]] 的迅速发展， 数据中心业务的融合，对交换机的性能、功能、可靠性等提出了更高的要求。但由于数据中心交换机能够承载各种业务，对数据的传输提供较 好的保障。而数据中心交换机将来还会承载未来更多的业务，对未来网络的发展有很好的扩展性。 所以相信对于未来数据中心的建立，数据中心交换机会随着时代发展，针对网络中的需求研发出更高性能、稳定和更新技术的交换机。现在已经步入数据时代，相信数据中心交换机必定会大展宏图。
世界在进步，科技在发展，网络也在不断的提速。从第一块 [[ 网卡 ]] 的问世，到现在通用的千兆以太网卡、万兆网卡，甚至还有很多超万兆的网卡出现。标示着，世界正在发生翻天覆地的变化，数据流量正在不断地增加，传统的交换机已经不能满足现在日趋复杂的网络和庞大的流量。 为了能够更好的承载视频、语音、文件等各种服务。需要高速的硬件和新一代的交换系统来处理越来越大的数据流量。随着云计算的发展越来越快， 对于数据中心的建立将带来更大的考验，对交换机的性能、背板带宽要求也更加高。 数据中心交换机在此大环境下孕育而 生，接替了传统的交换机工作在数据中心。提供了更高的可靠性，更稳定的性能和更大的 [[ 吞吐量 ]] 。还有更新的技术解决复杂的网络。
==参考文献==