交换机的体系结构

定义VLAN大致等效于一个广播域，即VLAN模拟了一组终端设备，虽然它们位于不同的物理网段上，但是并不受物理位置的束缚，相互间通信就好像它们在同一个局域网中一样。VLAN从传统LAN的概念上引申出来，在功能和操作上与传统LAN基本相同，提供一定范围内终端系统的互联和数据传输。它与传统LAN的主要区别在于“虚拟”二字，即网络的构成与传统LAN不同，由此也导致了性能上的差异。

分类(1)端口VLAN，端口VLAN又分为单交换机端口定义VLAN和多交换机端口定义VLAN两种。(2)MACVLAN，基于MAC定义的VLAN可视为基于用户的VLAN。这种VLAN要求所有的用户在初始阶段必须配置到至少一个VLAN中，初始配置由人工完成，随后就可以自动跟踪用户。

主要优点(1)减少工作站移动和变化所需的费用。(2)VLAN和交换技术使每个网段包含更少的用户，而广播域却扩大到1000或者更多的用户。

大型局域网总是由多个局域网通过多种网络互连设备，如网桥、路由器或交换机等连接而成的。由于对局域网带宽不断增长的要求必须在以太网或令牌环网固定的10Mbps或16Mbps的带宽限制下，所以在一个典型的局域网设计中不同局域网段的数目正迅速性地增长着。交换式局域网，作为一种能通过增加网段提高局域网容量的技术，已经迅速地确立了它自己的地位。这是因为局域网交换机能够以较低的成本在多个网段提供高质量的报文传输服务。这正如以前的路由器，作为连接局域网段的互连设备曾大量替代了互连网桥，而交换机趋向于替代局域网中的路由器。交换式局域网中路由选择的作用：在了解局域网中交换和路由选择各自的作用之前，首先应该明白这两种技术的差别。局域网交换机有点象网桥，通常它们互连同种类型的局域网段，如都是以太网段或都是令牌环网段的情形。它们在端口之间透明地传送信息，以令牌环网为例，就是用源路由选择的方法。

透明交换机对端站是不可见的，它们通过检查传送到它们端口的局域网段中的所有信息包来进行学习，从而得知各站点的位置，并根据在每个信息包中的目的网络地址把信息包送往适当的端口。这也意味着它们的运作独立于与端站之间互相通信的协议，不管是TCP/IP协议，还是NovellIPX，NETBIOS或者IBM的SNA协议。令牌环网的源路由选择交换机与透明交换机不同之处仅在于，源路由选择交换机是根据由端站往每个信息包中插入的信息来把信息包送往相应的端口，同样这也是独立于下层网络协议的。但在一些情况中，交换机可用来互连不同类型的局域网，例如，一些交换机可互连FDDI主干网和以太网段。在这种情形下，交换机只是在以太网和FDDI帧之间作些简单的转换工作，这样就遵循了对端站的透明性原则。另一方面，路由器被设计成具有把任何类型的网络信息包传送到任何其他类型网络的能力，它们对端站是不透明的：事实上，当一个以太网的端站想要路由器另一端的站点进行通信时，它只是对相应的路由器进行寻址，而不是目的站点。当一个路由器从一个以太网段收到一个要发往另一个网段的信息包时，路由器取出报文的头部，检查报头中的目的地址，然后根据这些信息查询相应的表，确定这个目的站点是否位于它的一个直接相连的局域网段中，否则，该信息包应被送往另一个路由器，在作出相应的决定后，这个路由器将为这个信息包添加新的报头并将它发送出去。为了确定信息包往哪一个端口转发，路由器要维护复杂的查找表，这些表是由每个路由器与网络中的其它路由器相互合作而构造的，这些路由器相互传递经过这个网络的路由状态信息，在路由选择中涉及到的协议和过程是复杂的，需要进行大量的计算，并且占用内存。总而言之，在局域网中交换与路由选择最显著的差异在于：信息包经过路由器要比经过交换机需要复杂得多的处理。因此，在取得同一性能水平的前提下，路由器的花费比交换机的花费多许多，而且，一个包经过交换机比要经过路由器花的时间少一些，从而交换机提供了更短的延迟;但另一方面，可以用路由器的处理能力来提供比交换机更大程度的控制。