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    什么是交換機?路由器能代替交換機嗎?交換機與路由器的區別?

    2022-04-04 13:14:22
    字體:
    來源:轉載
    供稿:網友
    這里有兩臺電腦,通過一根網線將兩臺電腦連接起來,設備之間可以互相傳輸數據。

    現在增加一臺電腦,總數變為三臺,另一兩臺電腦想要傳輸數據需要三根網線,并且每臺設備都需要有兩個網口。

    再增加一臺電腦,四臺設備,實現任意兩臺互聯。每臺電腦需要三個網口,并且需要六根網線。

    隨著設備數量的增多,對網口和網線數量的要求呈幾何級增長。比較理性的朋友肯定會發現,這么搞下去,成本實在太高太費錢。為了省下網口和網線的錢,kalpana 公司在一九八九年發明了第一臺網絡交換機“kalpanaEPS-700 ”,這臺交換機可以識別各個設備的MAC地址,也就是電子設備的身份證,實現點對點收發數據。

    每臺設備只需要一個網口,一根網線連接到交換機的接口上當設備發送和接收數據時,交換機會一起賣的地址自動把數據發送到指定的設備,大大簡化了網絡鏈路,降低了成本。

    交換機的英文名稱是“switch” ,翻譯過來是開關。國內的專家覺得開關這個名詞非常的不直觀,把開關打開。這里的開關是指電源開關還是指交換機呢?

    而交換機這個名字聽起來很強大,看了名字就了解了實際功能。這里要批評一下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。

    生日許愿時想要一臺switch,結果收到的卻是交換機。

    交換機與路由器有什么區別呢?我真的需要一臺交換機嗎?

    交換機依據功能可以劃分為二、三、四層交換機和其他特殊類型。

    二層交換機通過MAC地址發送數據包

    三層交換機可以根據i p 地址來發送數據包,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 或者網絡處理器n p u 進行數據交換,而三層交換機通過硬件進行數據包交換,一個側重路由,一個側重交換。數據量不大的話,路由器完全可以作為交換機使用。

    隨著萬兆網絡的普及,逐漸出現價格親民的萬兆交換機。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萬兆網口,根本不夠用。所以內網有多個萬兆設備或者想用p o e 的話,只能靠交換機實現萬兆局域網或者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來介紹一下。

    這位是st1008(普聯)

    這位s t 1005(普聯)

    這位是sh1008(普聯)

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

    大家可能對包轉發速率p p s 這個概念不太了解,交換機最重要的參數就是轉發性能,可以把交換機想象成快遞點??爝f點單位時間內處理的數據包越多,那肯定是性能越強。

    包轉發速率通常以每秒鐘可以發送多少個64byte 的數據包為標準。14.88Mpps每秒,每端口就是每秒鐘可以發送一千四百多萬64byte 設計包。

    每個設計包都有8byte 針頭和12byte的幀間隙。

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

    st1008一共有八個端口,滿配置端口量需要達到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。類似于快遞點的貨到即發,不會積壓貨物。

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

    sh1008是8電口2.5g 交換機采,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,官網也沒有,說明書上只標注了千兆網絡包轉發速率為1.488Mpps每秒。

    應該是說明書漏項了,沒有標出2.5g 的速率,t p 的說明書做的更嚴謹一些。sh1008(普聯)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帶寬轉換為實際下載速度差不多是312.5MB每秒,可以跑滿機械硬盤的極限。

    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125MB每秒的速率限制。

    這三臺交換機都不帶網管功能,也就是普通的二層交換機。

    馬牌的8208其實是支持三層網管的,可能是因為產品定位和成本問題,t p 沒有做這方面的功能。網管功能對我來說,常用的也就是鏈路聚合,去年給家里的設備都上了萬兆,鏈路聚合意義也不大,既然閹了網管功能,那肯定是希望價格給便宜些。

    來看一下三款交換機實際性能專業的測試,需要使用發包機直接讓交換機滿載,咱太窮,沒這個條件,只能將就下。

    目前擁有三款萬兆設備,主力機華碩AQC107單口萬兆網卡,測試機惠普561FLR 雙口萬兆網卡,nas 英特爾x550雙口萬兆網卡。因為有三臺設備,一發二收可能會有瓶頸,所以在NAS上安裝虛擬windows。

    給nas和虛擬機分配不同的網口,使用iperf3 測試下性能,結果發現windows 跑不滿萬兆,只有5g。

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

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

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

    s t 1005(普聯)十三點五瓦

    sh1008(普聯)八點二瓦

    果然個頭越大,耗電越多。

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

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

    三個設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,不然會影響售后質保。

    噪音方面,st1008在開機風扇穩定后,風扇聲音偏大,風扇口測量顯示約60d b。

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

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

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

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

    如果能行的話,希望t p 把空焊盤補上。畢竟光纖入戶基本都普及了,光纖在局域網的應用也會越來越廣。
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