交換機的用途

交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網(wǎng)）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。當一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。當交換機包括一個冗余回路時，以太網(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時允許存在后備路徑。

交換機的電路程控

人工交換的效率太低，不能滿足大規(guī)模部署電話的需要。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和開關(guān)電路技術(shù)的成熟，人們發(fā)現(xiàn)可以利用電子技術(shù)替代人工交換。電話終端用戶只要向電子設(shè)備發(fā)送一串電信號，電子設(shè)備就可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，將請求方和被請求方的電路接通，并且獨占此電路，不會與第三方共享（當然，由于設(shè)計缺陷的緣故，可能會出現(xiàn)多人共享電路的情況，也就是俗稱的“串線”）。這種交換方式被稱為“程控交換”。而這種設(shè)備也就是“程控交換機”。

交換機的堆疊方式

堆疊是指將一臺以上的交換機組合起來共同工作， 以便在有限的空間內(nèi)提供盡可能多的端口。多臺交換機經(jīng)過堆疊形成一個堆疊單元。一般來說， 不同廠家、不同型號的交換機可以互相級聯(lián)，堆疊則不同 ，它必須在可堆疊的同類型交換機 ( 至少應(yīng)該是同一廠家的交換機 ) 之間進行；級聯(lián)僅僅是交換機之間的簡單連接， 堆疊則是將整個堆疊單元作為一臺交換機來使用， 這不但意味著端口密度的增加，而且意味著系統(tǒng)帶寬的加寬。

堆疊可以大大提高交換機端口密度和性能。堆疊單元具有足以匹敵大型機架式交換機的端口密度和性能， 而投資卻比機架式交換機便宜得多 ，實現(xiàn)起來也靈活得多。這就是堆疊的優(yōu)勢所在。

交換機堆疊的建立

兩臺交換機啟動時，通過相互競爭，其中一臺成為堆疊主機，另一臺成為堆疊備機。競爭的規(guī)則如下：

首先，系統(tǒng)的運行狀態(tài)：已啟動并正常運行的交換機優(yōu)先級高于正在啟動的交換機，前者成為CSS主機。

其次，堆疊的優(yōu)先級：如果運行狀態(tài)相同，則優(yōu)先級高的交換機成為CSS主機。

第三，MAC地址大小：如果運行狀態(tài)和堆疊優(yōu)先級均相同，則MAC地址小的交換機成為CSS主機。

當2臺交換機選出主、備機后，CSS主機的主用主控板就成為堆疊系統(tǒng)的主板，CSS備機的主用主控板則成為堆疊系統(tǒng)的備板。在系統(tǒng)主板和備板之間進行HA備份處理，CSS主機和備機的備用主控板將成為堆疊的候選系統(tǒng)備板。