为您的网络购买合适的网络交换机可能是一个挑战。通常，IT 技术人员应该了解和区分各种网络交换机类型，并在为当前和未来的网络购买网络交换机时考虑许多因素。这篇文章可以作为您的网络交换机购买指南。
如您所知，网络交换机将计算机、打印机或服务器等设备连接在同一网络上，并使连接的设备能够共享信息并相互通信。市场上有多种不同规范的网络交换机类型。弄清楚那些不同的网络交换机类型将是正确购买交换机的第一步。
不同的网络交换机类型应运而生
管理型交换机与非管理型交换机
按照网络控制和配置，网络交换机可以分为管理型交换机和非管理型交换机。托管交换机比非托管交换机具有更多功能。它允许您更好地控制您的网络和通过它的所有流量，让您将交换机上的每个端口调整到您想要的任何设置。此外，托管交换机可以很好地控制数据在网络上的传输方式以及谁可以访问它。借助 SNMP（简单网络管理协议）支持，托管交换机还允许您监控连接状态，并为您提供流量吞吐量、网络错误和端口状态等统计数据。通常，管理型交换机有一个可远程访问的控制台（命令行或 Web 界面），允许管理员在不在同一物理位置的情况下进行更改或调整。
图 1：管理型交换机与非管理型交换机
相比之下，非管理型交换机是即插即用的。它允许以太网设备使用自动协商自动相互通信，以确定参数，例如数据速率以及是否使用半双工或全双工模式。
结论：使用管理型交换机，您可以根据系统要求调整交换机设置并监控交换机的状态，而非管理型交换机出厂时具有固定配置，不允许对此配置进行任何更改。
模块化机箱交换机与固定配置交换机
顾名思义，模块化交换机允许您根据需要将扩展模块添加到交换机中，从而为应对不断变化的网络提供最佳的灵活性。在基于模块化机箱的交换机上，您可以选择更多的接口类型。例如，您可以拥有 10GbE 线卡，它可以是 SFP/SFP+、X2、RJ45 和 GBIC 收发器的组合。基于机箱的模块化交换机最明显的优势之一是冗余和高可用性硬件。
固定配置交换机，顾名思义，是一个独立的以太网交换机，位于一个独立的外壳中。虽然模块化交换机提供了根据需要交换线卡或服务模块的能力，但固定配置交换机仅限于制造商随附的端口和接口。固定配置交换机附带 12、24 或 48 个千兆以太网端口以及 10 GbE 或光纤上行链路端口。他们有较小的共享端口缓冲区，这可能会成为非常突发流量的问题。
结论：模块化交换机可以根据您的要求添加不同的线卡。然而，固定配置交换机缺乏这种物理扩展性，使其成为企业网络接入层的绝佳选择。
核心交换机与分布交换机与接入交换机
按照分层互联模型，分为核心层、分布层和接入层三层。
核心层被认为是网络的骨干，包括高端交换机和高速电缆。它负责通过网络快速可靠地传输数据。所有其他两层都依赖于它。其目的是减少数据包传递的延迟时间。在核心层，效率是关键词。因此核心交换机具有背板交换的优势——能够在没有 1Gbps 甚至 10Gbps 限制的情况下跨核心传输流量，从而实现最佳性能。通常，网络的骨干是交换结束和路由开始的地方，核心交换机同时服务于交换和路由引擎。在许多情况下，核心交换机还具有内部防火墙功能，作为其路由功能集的一部分，
图2：核心交换机、分布/汇聚交换机和接入交换机部署示例
分布层，也称为工作组层，包括基于 LAN 的路由器和第 3 层交换机。它负责路由。分布层的主要目标只是减少布线和网络管理，从边缘/接入交换机获取许多上行链路并将它们聚合成更高速度的链路。在这一层，您开始对网络传输施加控制，包括传入和传出网络的内容。分布/汇聚层交换机具有严格的性能要求，包括低延迟和更大的MAC 地址表尺寸。此外，分布交换机应提供不间断服务，例如在线升级（不需要重新启动或重大流量中断的软件升级）和热插拔风扇和电源模块。
接入层，也称为桌面层，包括集线器和标准交换机。它允许工作组和用户使用分布层和核心层提供的服务。直接连接到最终用户设备的交换机称为“边缘”或“接入”交换机。接入层交换机不是大功率设备。通常根据两个关键要求选择边缘/接入交换机：高端口密度和低每端口成本。它们通常支持 PoE，可以为许多端点设备供电。由于接入交换机的主要用途是传输以太网数据包，因此没有理由为大多数建筑物购买昂贵的“全功能”网络交换机。
结论：核心交换机应该始终是快速、全功能的托管交换机。分布式交换机执行所有形式的网络策略。它们必须有足够的 CPU 速度和内存才能以线速或接近线速执行所有任务。接入交换机通常具有最高的端口密度，但在所有网络交换机类型中提供最低的每端口吞吐量。
第 2 层交换机与第 3 层交换机与第 4 层交换机
第 2 层交换机工作在OSI（开放系统互连）模型的第 2 层——数据链路层。它是一种局域网设备，也可以称为多端口网桥。二层交换机在以太网设备之间转发以太网帧。他们不关心 IP 地址，甚至在帧流经交换机时也不检查 IP 地址。相反，它们根据媒体访问控制 (MAC) 地址转发帧。
第 3 层交换机，也称为多层交换机，结合了交换机和路由器的职责。它就像一个没有 WAN 连接的高速路由器，因为它有相同的 IP 路由表用于查找，并且它形成一个广播域。由于每个 VLAN 之间不需要单独的路由器，因此第 3 层交换机使 VLAN（虚拟局域网）和 VLAN 间路由的使用更加容易和快速。第 3 层交换机使用的交换机背板的带宽容量远远大于端口通道中组合的单个或多个以太网接口的带宽容量。换句话说，第 3 层交换机提高了 VLAN 性能，因为它们消除了尝试使用连接到路由器的第 2 层交换机执行 VLAN 间路由时产生的瓶颈。如下图所示，
图 3：通过其两个 VLAN 接口在 VLAN 之间进行第 3 层交换路由
第 4 层交换机主要负责对第 4 层或 OSI 模型传输层的网络流量进行分析和控制。第 4 层交换机不仅根据 MAC 地址和 IP 地址，还根据数据包所属的应用程序做出数据包转发决策。它们能够识别每个数据包中包含哪些应用程序协议（HTTP、SNTP、FTP 等），并且它们使用此信息将数据包移交给适当的更高层软件。
总结：二层交换机主要是帮助局域网内设备的流量相互到达。第 3 层交换机专为需要子网划分为较小网络或需要流量在 LAN（或 VLAN）之间交叉的企业级以太网网络量身定制。第 4 层交换机使您能够根据应用程序为网络流量建立优先级。
如何从琳琅满目的市场中选购网络交换机？
如上所述，有许多不同的网络交换机类型。那么在购买网络交换机之前您需要了解或考虑什么？一般来说，您可以根据以下几点购买网络交换机。
端口密度和延迟
网络交换机在端口类型和端口容量方面有各种形状和大小，从小型的 1 机架单元交换机到填充多个机架的大型刀片机箱交换机。不同的体系结构决定了特定传输类型的物理端口数量是可能的。您可以自行决定当前以及未来需要的以太网铜缆/光纤端口数量。
此外，延迟也是一个越来越多的考虑因素，因为 IT 协商从主要是北/南（服务器到用户）的流量转移到主要是东/西（服务器到服务器）的流量。这需要创建最小延迟和延迟的网络拓扑，以避免应用程序性能问题。因此，准确估计当前和未来的数据流映射及其吞吐量要求，然后选择具有足够背板吞吐能力的合适尺寸的交换机以避免瓶颈至关重要。
ToR 或 EoR 架构
部署 ToR（架顶）、EoR（行尾）配置或完全集中式女巫架构是另一个需要考虑的方面。通常，如果用于行尾配置的布线已经到位，则可以重复使用现有布线并部署容量更大的行尾交换机。如果将使用新的布线，您可以考虑架顶式选项，这在整个数据中心的物理端口覆盖范围方面提供了更大的灵活性。
图 4：EoR 架构与 ToR 架构
PoE 或非 PoE
随着各种类型的设备连接到商业网络，可以通过以太网连接发送电源信号的网络交换机比以往任何时候都更加重要。PoE 支持让交换机可以通过以太网线路直接为 IP 电话、无线接入点、互联网协议安全和监控摄像头以及其他设备供电。这使企业无需为这些设备铺设单独的电源线。但是当连接到不需要 PoE 的台式机或其他类型的设备时，非 PoE 交换机将是具有成本效益的选择。
图 5：PoE 网络示例
可堆叠或独立
随着网络的增长，您将需要更多的交换机来为网络中数量不断增加的设备提供网络连接。使用独立交换机时，每个交换机都作为单独的实体进行管理、故障排除和配置。相反，可堆叠交换机提供了一种简化和提高网络可用性的方法。可堆叠交换机是一种网络交换机，它可以独立运行，但也可以设置为与一个或多个其他网络交换机一起运行，这组交换机显示出单个交换机的特性，但具有组合开关的总和。
要实现网络扩展，除了网络交换机堆叠外，还有另外两种方式——Uplink和Clustering。简而言之，堆叠允许将两个或多个物理交换机组合在一起并显示为一个，并允许从单个管理控制台管理堆叠的所有交换机和端口。上行链路是 MDI-X 端口的另一个词 - 一个允许您从一台交换机到另一台交换机运行以太网电缆以添加端口、距离等的端口。当您将交换机集群时，您可以通过一个 IP 地址管理多台交换机.
注意：请注意市场上以“可堆叠”形式出售的网络交换机，当它们仅提供单个用户界面或中央管理界面以访问每个单独的交换机单元时。这种方法不是可堆叠的，而是真正的“集群”。您仍然需要在每台交换机上单独配置每项功能，例如 ACL、QoS、端口镜像等。使用以下作为证明点——我可以创建一个链路聚合组，其中一个端口位于堆栈的一个单元中，该组的另一个端口位于堆栈的另一个单元中吗？我能否在堆叠中的一个单元上选择一个端口并将流量镜像到堆叠中另一个单元上的端口？当我出于安全目的配置 ACL 时，我能否将其应用于堆栈中任何设备上的任何端口？如果其中任何一个问题的答案是“否”，
购买网络交换机前请三思
购买既能确保最佳网络性能又能在未来继续发挥作用的网络交换机并非易事。购买网络交换机时需要考虑很多因素。购买网络交换机的最佳方法是首先了解供应商提供的网络交换机功能类型，并确定现有网络需要哪些功能。然后，您可以根据供应商提供的支持质量以及他们使您的投资面向未来的途径来评估供应商。
