交换机负责连接网络设备(如交换机、路由器、防火墙、无线AP等)和终端设备(如计算机、服务器、摄像头、网络打印机等);路由器实现局域网与局域网的互联,局域网与Internet的互联;而防火墙作为一个安全网络设备,作用于内部网络与内部网络之间,或者内部网络与Internet之间。
总的来说,交换机负责连接设备,路由器负责连接网络,防火墙负责网络访问限制。
交换机在计算机网络中起着关键的作用,它的主要作用包括:增强网络性能:通过快速转发数据包,交换机减少了同一网络内的数据传输延迟,提高了整体网络效率。
隔离广播域:交换机为每个端口创建一个独立的广播域,防止广播风暴,提高网络安全。
端口绑定:支持VLAN(虚拟局域网)技术,可以根据业务需求划分不同逻辑的子网络,增强网络管理。
链路聚合:多个物理连接可以聚合成一个逻辑链路,提供更高的带宽和可靠性。
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。
组网方式主要有以下几种:星型结构:所有设备都连接到一个中心交换机,交换机负责所有设备间的通信。
总线型结构:类似于星型,但所有设备直接连接到共享的传输介质上,交换机通常位于总线上。
环型结构:每个设备通过物理环形线路连接,信息沿环流动,使用CSMA/CD协议避免冲突。
树状结构:多级交换结构,下级交换机从上级交换机获取信号,用于大型网络的分层设计。
混合型结构:结合了多种模式,如星型+环型或星型+树型,以满足复杂网络的需求。