交换机的互连技术

单独一台交换机的端口数量是有限的，不足以满足网络终端设备接入网络的需求。为此我们需要使用多台交换机来提供终端接入功能，并将多台交换机互连，形成一个局域网。

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交换机的互连主要有级联(Uplink)和堆叠(Stack)两种方式

交换机的级联

交换机级联是目前主流的连接技术，网络互联三层模型中的核心层交换机、汇聚层交换机、接入层交换机之间一般都采用级联方式

交换机的级联可以分为以下三种:

• 普通端口级联
  两个RJ45接口级联:采用交叉双绞线:
  

• Uplink端口级联
  使用RJ45接口和Uplink接口进行级联:使用直通双绞线

注意:使用两个Uplink接口进行级联时，应该采用交叉双绞线

• 光纤端口级联
  光纤端口级联时:光纤束应该交叉
  

级联的优点

采用交换机级联方式有利于组件结构化网络，有利于综合布线，易于理解，易于安装，可以方便地实现大量端口的接入。通过统一的网管平台，可以实现对全网设备的统一管理。

级联的缺点

当交换机级联层数较多时，层次之间存在较大的收敛比，将出现较大的延时。

解决办法是:提高交换机的性能或者减少级联的层次

超过一定数量的交换机进行级联，最终会因此网络广播风暴，导致网络性能严重下降，甚至瘫痪。因此交换机不应该无限制级联

交换机的堆叠

交换机的堆叠就是采用交换机专用的堆叠线缆通过堆叠模块把两台或多台交换机连接起来。

交换机堆叠技术的思想就是将一个交换机作为一个模块嵌入到另外一台交换机

注意:光纤接口没有堆叠能力，只能被用于级联

堆叠的连接

交换机的堆叠模块有两个端口:一个是进口(IN或UP向上线)，另一个是出口(OUT或DOWN向下线)。

用厂商提供的一条专用连接线缆(称为"堆叠线缆")从一台交换机的堆叠模块的OUT端口直接连接到另一台交换机的堆叠模块中的IN端口

注意:使用堆叠之后，就不能再使用级联，否则会产生环路，导致网络风暴

堆叠的优点

• 通过堆叠可以扩展端口密度
  堆叠的端口数是有堆叠所有成员设备的端口相加得到，所有的端口可以当做一个设备的端口

• 方便用户的管理操作。
  通过堆叠，用户可以将一组交换机作为一个逻辑对象，仅用一个IP来管理，减少了IP地址的占用并且方便管理

• 扩展上链带宽
  例如有8台交换机堆叠，上链可以有8个千兆位端口，8个千兆位端口形成一个聚合端口，带宽可达8Gbps

堆叠的缺点

• 堆叠数目有限
  一般最多允许对8台交换机进行堆叠，并且要求堆叠成员离自己的位置足够近

交换机级联和堆叠的区别

• 实现的方式不同
  堆叠和级联的主要目的是增加端口密度。
  级联是采用双绞线或光纤通过RJ-45端口或光纤端口将交换机连接在一起，对交换机的品牌和型号没有限制
  堆叠只能在相同厂商的设备之间，采用专用堆叠线缆，通过专用堆叠模块才可以实现

• 设备数目限制不同
  交换机级联在理论上没有级联台数限制(实际上由于当级联数目超过一定数目，会出现较大的延时)
  交换机堆叠，各个厂商的设备会标明最大堆叠台数

• 连接后的性能不同
  级联通过交换机的某个端口与其它交换机互连。当级联的层次太多时，级联就会产生较大的延时，并且每层的性能最差，最后一层的性能最差(即延时最大)
  堆叠是通过交换机的背板连接起来的，它是一种建立在芯片级上的连接，交换机任意两个端口之间的延时是相等的，即为每一台交换机的延时

• 连接后逻辑属性不同
  级联的交换机逻辑上依旧是独立的设备，它们之间存在分层关系.
  多台交换机堆叠在一起，逻辑上它们属于同一个设备,不存在分层关系

• 连接距离限制不同

  • 一般级联可以增加终端设备的接入距离

  • 堆叠线缆最长只有几米，一般堆叠的交换机处于同一个机柜中