交換機(jī)的工作原理是什么?3類交換機(jī)故障詳解

傳統(tǒng)的交換機(jī)本質(zhì)上是具有流量控制能力的多端口網(wǎng)橋，即傳統(tǒng)的(二層) 交換機(jī)。把路由技術(shù)引入交換機(jī)，可以完成網(wǎng)絡(luò)層路由選擇，故稱為三層交換，這是交換機(jī)的新進(jìn)展。

一、交換機(jī)的工作原理

交換機(jī)(二層交換)的工作原理交換機(jī)和網(wǎng)橋一樣，是工作在鏈路層的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，它的各個端口都具有橋接功能，每個端口可以連接一個LAN或一臺高性能網(wǎng)站或服務(wù)器，能夠通過自學(xué)習(xí)來了解每個端口的設(shè)備連接情況。所有端口由專用處理器進(jìn)行控制，并經(jīng)過控制管理總線轉(zhuǎn)發(fā)信息。

同時可以用專門的網(wǎng)管軟件進(jìn)行集中管理。除此之外，交換機(jī)為了提高數(shù)據(jù)交換的速度和效率，一般支持多種方式。

1、存儲轉(zhuǎn)發(fā)

所有常規(guī)網(wǎng)橋都使用這種方法。它們在將數(shù)據(jù)幀發(fā)柱其他端口之前，要把收到的幀完全存儲在內(nèi)部的存儲器中，對其檢驗后再發(fā)往其他端口，這樣其延時等于接收一個完整的數(shù)據(jù)幀的時間及處理時間的總和。如果級聯(lián)很長時，會導(dǎo)致嚴(yán)重的性能問題，但這種方法可以過濾掉錯誤的數(shù)據(jù)幀。

2、切入法

這種方法只檢驗數(shù)據(jù)幀的目標(biāo)地址，這使得數(shù)據(jù)幀幾乎馬上就 可以傳出去，從而大大降低延時。

其缺點(diǎn)是：錯誤幀也會被傳出去。錯誤幀的概率較小的情況下，可以采用切入法以提高傳輸速度。而錯誤幀的概率較大的情況下，可以采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)法/以減少錯誤幀的重傳。

二、交換機(jī)故障分類

1.電源故障

由于外部供電不穩(wěn)定，或者電源線路老化或者雷擊等原因?qū)е码娫磽p壞或者風(fēng)扇停止，從而不能正常工作。由于電源緣故而導(dǎo)致機(jī)內(nèi)其他部件損壞的事情也經(jīng)常發(fā)生。

如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說明交換機(jī)沒有正常供電。這類問題很容易發(fā)現(xiàn)，也很容易解決，同時也是最容易預(yù)防的。針對這類故障，首先應(yīng)該做好外部電源的供應(yīng)工作。

一般通過引入獨(dú)立的電力線來提供獨(dú)立的電源，并添加穩(wěn)壓器來避免瞬間高壓或低壓現(xiàn)象。如果條件允許，可以添加UPS(不間斷電源)來保證交換機(jī)的正常供電，有的UPS提供穩(wěn)壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。在機(jī)房內(nèi)設(shè)置專業(yè)的避雷措施，來避免雷電對交換機(jī)的傷害。現(xiàn)在有很多做避雷工程的專業(yè)公司，實施網(wǎng)絡(luò)布線時可以考慮。

2.模塊故障

交換機(jī)是由很多模塊組成，比如：堆疊模塊、管理模塊(也叫控制模塊)、擴(kuò)展模塊等。這些模塊發(fā)生故障的機(jī)率很小，不過一旦出現(xiàn)問題，就會遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果插拔模塊時不小心，或者搬運(yùn)交換機(jī)時受到碰撞，或者電源不穩(wěn)定等情況，都可能導(dǎo)致此類故障的發(fā)生。

當(dāng)然上面提到的這3個模塊都有外部接口，比較容易辨認(rèn)，有的還可以通過模塊上的指示燈來辨別故障。比如：堆疊模塊上有一個扁平的梯形端口，或者有的交換機(jī)上是一個類似于USB的接口。管理模塊上有一個CONSOLE口，用于和網(wǎng)管計算機(jī)建立連接，方便管理。如果擴(kuò)展模塊是光纖連接的話，會有一對光纖接口。

在排除此類故障時，首先確保交換機(jī)及模塊的電源正常供應(yīng)，然后檢查各個模塊是否插在正確的位置上，最后檢查連接模塊的線纜是否正常。在連接管理模塊時，還要考慮它是否采用規(guī)定的連接速率。

3.線纜故障

其實這類故障從理論上講，不屬于交換機(jī)本身的故障，但在實際使用中，電纜故障經(jīng)常導(dǎo)致交換機(jī)系統(tǒng)或端口不能正常工作，所以這里也把這類故障歸入交換機(jī)硬件故障。

比如接頭接插不緊，線纜制作時順序排列錯誤或者不規(guī)范，線纜連接時應(yīng)該用交叉線卻使用了直連線，光纜中的兩根光纖交錯連接，錯誤的線路連接導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)環(huán)路等。