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什么叫交换器?它有哪些分类?


 交换器又称为交换机(英文:Switch,意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入设备的任意两个网络节点提供独享的电信号通路,交换器其实就是一种交换式的集线器。交换器与集线器(HUB)在网路内的功用大致相同,其间最大的差异在于交换器的每个埠(port)都享有一个专属的频宽并具备资料交换功能,使得网路传输效能得於同一时间内所能传输的资料量较大;而集线器为则是所有的埠(port)共享一个频宽。


交换机按用途一般分为以太网交换机,电话语音交换机、光交换机等。
电话程控交换机

    交换机的起初是人工交换。当电话被发明后,只需要一根足够长的导线,加上末端的两台电话,就可以使相距很远的两个人进行语音交谈。
          电话增多后,要使每个拥有电话的人都能相互通信,我们不可能每两台电话机之间有拉上一根线。于是人们设立了电话局,每个电话用户都接一根线到电话局的一个大电路板上。当A希望和B通话时,就请求电话局的接线员接通B的电话。接线员用一根导线,一头插在A接到电路板上的孔,另一头插到B的孔,这就是“接续”,相当于临时给A和B拉了一条电话线,这时双方就可以通话了。当通话完毕后,接线员将电线拆下,这就是“拆线”。整个过程就是“人工交换”,它实际上就是一个“合上开关”和“断开开关”的过程。因此,把“交换”译为“开关”从技术上讲更容易让人理解。

  人工交换的效率太低,不能满足大规模部署电话的需要。随着半导体技术的发展和开关电路技术的成熟,人们发现可以利用电子技术替代人工交换。电话终端用户只要向电子设备发送一串电信号,电子设备就可以根据预先设定的程序,将请求方和被请求方的电路接通,并且独占此电路,不会与第三方共享(当然,由于设计缺陷的缘故,可能会出现多人共享电路的情况,也就是俗称的“串线”)。这种交换方式被称为“程控交换”。而这种设备也就是程控交换机”又被称为“语音交换机”。
   由于程控交换的技术长期被发达国家垄断,设备昂贵,我国的电话普及率一直不高。随着当年华为、中兴通讯等企业陆续自主研制出程控交换机,电话在我国得到迅速地普及。
   目前,语音程控交换机普遍使用的通信协议为七号信令(Signalling System No.7)
  
交换机

  随着计算机及其互联技术(也即通常所谓的“网络技术”)的迅速发展,以太网成为了迄今为止普及率最高的短距离二层计算机网络。而以太网的核心部件就是以太网交换机也和称为数据交换机。
   不论是人工交换还是程控交换,都是为了传输语音信号,是需要独占线路的“电路交换”。而以太网是一种计算机网络,需要传输的是数据,因此采用的是“包交换”。但无论采取哪种交换方式,交换机为两点间提供“独享通路”的特性不会改变。就以太网设备而言,交换机和集线器的本质区别就在于:当A发信息给B时,如果通过集线器,则接入集线器的所有网络节点都会收到这条信息(也就是以广播形式发送),只是网卡在硬件层面就会过滤掉不是发给本机的信息;而如果通过交换机,除非A通知交换机广播,否则发给B的信息C绝不会收到(获取交换机控制权限从而监听的情况除外)。
   目前,以太网交换机厂商根据市场需求,推出了三层甚至四层交换机。但无论如何,其核心功能仍是二层的以太网数据包交换,只是带有了一定的处理IP层甚至更高层数据包的能力。
  
光交换机

  光交换是新一代的交换技术。原有的交换技术都是基于电信号的,原有的光纤交换机也是先将光信号转为电信号,经过交换处理后,再转回光信号发到另一根光纤。由于光电转换速率较低,同时电路的处理速度存在物理学上的瓶颈,因此人们设计出一种无需经过光电转换的“光交换机”,其内部不是电路而是光路,逻辑原件不是开关电路而是开关光路。这样将大大提高交换机的处理速率。

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