歡迎來到霍夫日記，這期我們來講下交換機(jī)。什么是交換機(jī)？路由器能代替交換機(jī)嗎？

這里有兩臺(tái)電腦，通過一根網(wǎng)線將兩臺(tái)電腦連接起來，設(shè)備之間可以互相傳輸數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在增加一臺(tái)電腦，總數(shù)變?yōu)槿_(tái)，另一兩臺(tái)電腦想要傳輸數(shù)據(jù)需要三根網(wǎng)線，并且每臺(tái)設(shè)備都需要有兩個(gè)網(wǎng)口。

再增加一臺(tái)電腦，四臺(tái)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)任意兩臺(tái)互聯(lián)。每臺(tái)電腦需要三個(gè)網(wǎng)口，并且需要六根網(wǎng)線。

隨著設(shè)備數(shù)量的增多，對(duì)網(wǎng)口和網(wǎng)線數(shù)量的要求呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。比較理性的朋友肯定會(huì)發(fā)現(xiàn),這么搞下去,成本實(shí)在太高太費(fèi)錢。為了省下網(wǎng)口和網(wǎng)線的錢，kalpana 公司在一九八九年發(fā)明了第一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)“kalpanaEPS-700 ”,這臺(tái)交換機(jī)可以識(shí)別各個(gè)設(shè)備的MAC地址，也就是電子設(shè)備的身份證，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)。

每臺(tái)設(shè)備只需要一個(gè)網(wǎng)口，一根網(wǎng)線連接到交換機(jī)的接口上當(dāng)設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，交換機(jī)會(huì)一起賣的地址自動(dòng)把數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的設(shè)備，大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)鏈路，降低了成本。

交換機(jī)的英文名稱是“switch” ，翻譯過來是開關(guān)。國(guó)內(nèi)的專家覺得開關(guān)這個(gè)名詞非常的不直觀，把開關(guān)打開。這里的開關(guān)是指電源開關(guān)還是指交換機(jī)呢？

而交換機(jī)這個(gè)名字聽起來很強(qiáng)大，看了名字就了解了實(shí)際功能。這里要批評(píng)一下kalpana公司，你知不知道你起的名字給多少，美國(guó)兒童帶來了噩夢(mèng)。

生日許愿時(shí)想要一臺(tái)switch，結(jié)果收到的卻是交換機(jī)。

交換機(jī)與路由器有什么區(qū)別呢？我真的需要一臺(tái)交換機(jī)嗎？

交換機(jī)依據(jù)功能可以劃分為二、三、四層交換機(jī)和其他特殊類型。

二層交換機(jī)通過MAC地址發(fā)送數(shù)據(jù)包

三層交換機(jī)可以根據(jù)i p 地址來發(fā)送數(shù)據(jù)包，具有指路的能力，也就是路由功能。

路由不就是路由器的主要工作嗎？

路由器一般基于c p u 或者網(wǎng)絡(luò)處理器n p u 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而三層交換機(jī)通過硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換，一個(gè)側(cè)重路由，一個(gè)側(cè)重交換。數(shù)據(jù)量不大的話，路由器完全可以作為交換機(jī)使用。

隨著萬兆網(wǎng)絡(luò)的普及，逐漸出現(xiàn)價(jià)格親民的萬兆交換機(jī)。而大部分路由器受限于成本問題，能買得到的萬兆路由器可能只有一個(gè)萬兆網(wǎng)口，根本不夠用。所以內(nèi)網(wǎng)有多個(gè)萬兆設(shè)備或者想用p o e 的話，只能靠交換機(jī)實(shí)現(xiàn)萬兆局域網(wǎng)或者p o e 供電。

沒這方面需求的話，路由器就夠用了。

理論了解的差不多，給大家拆測(cè)三款不太貴的交換機(jī)來介紹一下。

這位是st1008（普聯(lián)）

這位s t 1005（普聯(lián)）

這位是sh1008（普聯(lián)）

st1008（普聯(lián)）為8電口萬兆交換機(jī)，采用marval 馬牌98DX8208芯片，與mikrotik c r s305芯片相同。雙核心arm 架構(gòu)，最大頻率為八百兆赫茲，內(nèi)存為DDR3 256MB，每個(gè)RJ45接口，均支持100M/1G/2.5G/5G/10G五種速率，最大包轉(zhuǎn)發(fā)速率為14.88Mpps/每秒。

大家可能對(duì)包轉(zhuǎn)發(fā)速率p p s 這個(gè)概念不太了解，交換機(jī)最重要的參數(shù)就是轉(zhuǎn)發(fā)性能，可以把交換機(jī)想象成快遞點(diǎn)。快遞點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)處理的數(shù)據(jù)包越多，那肯定是性能越強(qiáng)。

包轉(zhuǎn)發(fā)速率通常以每秒鐘可以發(fā)送多少個(gè)64byte 的數(shù)據(jù)包為標(biāo)準(zhǔn)。14.88Mpps每秒，每端口就是每秒鐘可以發(fā)送一千四百多萬64byte 設(shè)計(jì)包。

每個(gè)設(shè)計(jì)包都有8byte 針頭和12byte的幀間隙。

通過反推可以計(jì)算出最大速度為1.25GB /S，乘以8bit，得到端口最大速度為10Gbps/S。

st1008一共有八個(gè)端口，滿配置端口量需要達(dá)到119.04Mpps每秒，才能確保所有端口線速工作提供無阻塞的包交換。類似于快遞點(diǎn)的貨到即發(fā)，不會(huì)積壓貨物。

繼續(xù)看一下s t 1005（普聯(lián)），s t 1005（普聯(lián)）是5電口萬兆交換機(jī)，同樣采用馬牌8208芯片，性能基本一致，只是由八個(gè)RJ45接口縮減為五個(gè)，相對(duì)st1008（普聯(lián)）,最直觀的改變是體積大幅縮減，可以放進(jìn)弱電箱。

sh1008是8電口2.5g 交換機(jī)采，用螃蟹（博通）real ltek 8371芯片，最大頻率不知道，搜索前方也沒找著8371的參數(shù)，官網(wǎng)也沒有，說明書上只標(biāo)注了千兆網(wǎng)絡(luò)包轉(zhuǎn)發(fā)速率為1.488Mpps每秒。

應(yīng)該是說明書漏項(xiàng)了，沒有標(biāo)出2.5g 的速率，t p 的說明書做的更嚴(yán)謹(jǐn)一些。sh1008（普聯(lián)）支持100M/1G/2.5G三種速率。

2.5G接口推廣的比較多，主板、nas、 路由器都配上了2.5G接口。2.5G帶寬轉(zhuǎn)換為實(shí)際下載速度差不多是312.5MB每秒，可以跑滿機(jī)械硬盤的極限。

如果家里或者工作室用上了帶有2.5G接口的nasa 私有云，可以破除千兆網(wǎng)125MB每秒的速率限制。

這三臺(tái)交換機(jī)都不帶網(wǎng)管功能，也就是普通的二層交換機(jī)。

馬牌的8208其實(shí)是支持三層網(wǎng)管的，可能是因?yàn)楫a(chǎn)品定位和成本問題，t p 沒有做這方面的功能。網(wǎng)管功能對(duì)我來說，常用的也就是鏈路聚合，去年給家里的設(shè)備都上了萬兆，鏈路聚合意義也不大，既然閹了網(wǎng)管功能，那肯定是希望價(jià)格給便宜些。

來看一下三款交換機(jī)實(shí)際性能專業(yè)的測(cè)試，需要使用發(fā)包機(jī)直接讓交換機(jī)滿載,咱太窮，沒這個(gè)條件，只能將就下。

目前擁有三款萬兆設(shè)備，主力機(jī)華碩AQC107單口萬兆網(wǎng)卡,測(cè)試機(jī)惠普561FLR 雙口萬兆網(wǎng)卡,nas 英特爾x550雙口萬兆網(wǎng)卡。因?yàn)橛腥_(tái)設(shè)備,一發(fā)二收可能會(huì)有瓶頸，所以在NAS上安裝虛擬windows。

給nas和虛擬機(jī)分配不同的網(wǎng)口，使用iperf3 測(cè)試下性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)windows 跑不滿萬兆，只有5g。

裝了不太耗資源的虛擬烏班圖（Ubuntu），結(jié)果最大只有9.41G 帶寬，估計(jì)是群暉v m m 太垃圾，做不到網(wǎng)卡直通。

開啟了多線程和巨型幀之后，三臺(tái)交換機(jī)基本上都可以跑滿2.5G或者萬兆，性能沒啥問題。

在跑ieerf測(cè)試時(shí)，功率器顯示三款設(shè)備的功耗分別為st1008（普聯(lián)）十六瓦

s t 1005（普聯(lián)）十三點(diǎn)五瓦

sh1008（普聯(lián)）八點(diǎn)二瓦

果然個(gè)頭越大，耗電越多。

連續(xù)跑十五分鐘測(cè)速后，通過熱相儀也可以看到s t 1005（普聯(lián)）溫度最高，達(dá)到了四十度，摸起來微熱。

怪不得st1008（普聯(lián)）采用風(fēng)扇散熱，沒風(fēng)扇的話，可能真的hold 不住。

三個(gè)設(shè)備的散熱片都是焊接在主板上，想要改裝需要使用吸吸器，拆解一定要注意，不然會(huì)影響售后質(zhì)保。

噪音方面，st1008在開機(jī)風(fēng)扇穩(wěn)定后，風(fēng)扇聲音偏大，風(fēng)扇口測(cè)量顯示約60d b。

放在書房或臥室比較安靜的地方，風(fēng)扇聲音還是比較明顯的，非常在乎噪音，對(duì)端口數(shù)量不要求那么高，建議使用風(fēng)扇的s t 1005（普聯(lián)），體積也不大，可以放進(jìn)弱電箱。

如果覺得2.5G夠用的話，sh1008（普聯(lián)）也不錯(cuò)，價(jià)格差不多，只要s t 1005（普聯(lián)）的一半，適合不追求萬兆的朋友。

三個(gè)設(shè)備測(cè)試下來，雖然性能、功耗、溫度都還可以，但還是有一個(gè)小遺憾。st1008的電路板上，可以看到有兩個(gè)SFP+ 接口的空焊盤。

馬牌8208是8212的簡(jiǎn)配版，兩個(gè)i c 共用一個(gè)說明書，說明書上標(biāo)注了8212可以支持兩個(gè)光電混合接口，推測(cè)8208也可以。