交换机作为现代网络中不可或缺的设备,它的种类繁多,功能各异,了解其分类有助于我们更好地选择和应用适合的设备。
交换机分类
一张图总结,直观了解整个交换机的分类。
按管理方式分类
根据是否需要配置,
交换机分为非管理型和管理型。
非管理型交换机:
即插即用,简单便宜,适合家庭或小办公室,
但功能有限,无法高级设置。
管理型交换机:
分为智能交换机和全管理型。
前者支持基础管理,如VLAN,
后者功能强大,能处理QoS、远程监控等,适合企业或数据中心。
按网络层级分类
根据工作层次,交换机有二层和三层之分。
二层交换机
基于MAC地址转发数据,适合简单局域网。
三层交换机
增加路由功能,能处理IP地址,连接不同子网,常用于大型网络。
更高层交换机(如四层)则用于负载均衡等高级场景。
按端口速率分类
交换机的速度也在升级,主要有以下几种:
10/100Mbps:老式快速以太网,
现多见于小型网络。
千兆交换机:1Gbps速度,
是目前主流,家用企业皆宜。
万兆交换机:10Gbps,
适合高带宽需求,如视频编辑。
更高速率:25G、100G甚至800G,1.6T,
主要用于数据中心。
按应用场景分类
不同场景需要不同交换机
桌面交换机:5-8个端口,
小巧低功耗,适合家庭。
机架式交换机
端口多,装在机柜中,适合企业。
工业交换机:耐高温、防尘,
适合工厂等恶劣环境。
PoE交换机:通过网线供电,
方便IP摄像头等设备使用。
其他特殊类型
特殊的交换机
堆叠式交换机:多台合一,
扩展性和可靠性强。
模块化交换机:硬件可更换,灵活性高。
虚拟交换机:软件形式,用于虚拟化环境。
涉及术语
局域网(LAN, Local Area Network)限定在较小地理范围(如家庭、办公室、校园)的私有网络,通过以太网或Wi-Fi连接设备。特点:高带宽、低延迟,典型协议包括 Ethernet 和 ARP。
广域网(WAN, Wide Area Network)跨越城市、国家或大洲的大范围网络,由运营商提供基础设施(如光纤、卫星)。技术常用 MPLS、SD-WAN 或租用线路(如T1/E1)。
以太网(Ethernet)基于 IEEE 802.3 标准的局域网技术,使用 MAC地址 和 CSMA/CD 机制传输数据帧。速率:从10 Mbps(传统)到400 、800Gbps(现代)不等。
ATM交换机 (Asynchronous Transfer Mode)基于 信元交换(固定53字节信元)的交换机,用于高速数据传输。应用旧式电话网络、早期广域网骨干网(现多被IP/MPLS取代)。
FDDI交换机 (Fiber Distributed Data Interface)使用光纤的双环拓扑交换机,支持 100 Mbps 速率和冗余容错。场景90年代高可靠性网络(如数据中心骨干),现逐渐淘汰。
令牌环交换机(Token Ring)基于 IEEE 802.5 的局域网技术,通过“令牌”控制设备轮流发送数据。特点确定性延迟,但带宽低(4/16 Mbps),已被以太网取代。
POE(Power over Ethernet)通过以太网线(如Cat5e/Cat6)同时传输数据和电能的技术。标准IEEE 802.3af(15.4W)、802.3at(30W)、802.3bt(90W)。应用IP电话、无线AP、监控摄像头。
堆叠(Stacking)将多台物理交换机逻辑整合为一台,共享控制平面和转发表。优势简化管理、提高端口密度、支持跨设备链路聚合(如Cisco StackWise)。
汇聚层(Aggregation Layer)流量聚合(如VLAN路由、QoS策略)。安全控制(ACL、防火墙策略)。定义网络三层架构(接入层→汇聚层→核心层)中的中间层,比如高端三层交换机(如Cisco Catalyst 9400)。
后续公众号文章我们会逐一的给大家介绍每个类型交换机的硬件形态和交换机一些功能特性。