什么是级联?

什么是级联?,第1张

电气系统的级联

把二个以上的设备通过某种方式连接起来,能起到扩容的效果就是级联。

级联可以被应用在很多方面。比如:网络上的交换机,路由器级联。

还有我们用到的内存条,也是由存储芯片级联构成的。还有功放,一个功放块或是三极管的放大效果达不到要求的功率,这时候就要用多片级连的方法来实现。

网络中的级联

在LAN连接中,通常引入WAN连接中的DCE/DTE概念,简单来说,DCE(数据通信设备)指的是交换机、网桥或集线器,DTE(数据终端设备)指的是PC、服务器或路由器。 通常DCE连接到DTE使用直通线缆;DCE连接到DCE、以及DTE连接到DTE使用交叉线缆。如果一台DCE(或DTE)设备带有级联端口(例如交换机的UpLink端口),连接到另一台DCE(或DTE)设备,只需要使用直通线缆连接一台设备的级联端口和另一台设备的普通端口。当然,如果需要连接的两台设备都没有级联端口,就必须用交叉线缆连接这两台设备的普通端口。 级联一般用于扩展网段的设备接入数量和延长距离,如交换机和集线器就是最常见的级联设备。路由器到交换机到HUB到电脑网卡不属于级联!

表单级联

表单能够以层次化的视图显示与其相关的数据,如相关数据库中的数据。下面是一个使用层次化视图显示数据库中数据的示例,其中的数据库引用了指导手册中的数据库。 用户可以通过点击展开和折叠图表(加号和减号标识)展开或者折叠层次组织的层级。 以表格软件Spread 为例,说明如何使用表单的级联:

想要以层次化的方式显示数据,首先,需要创建一个数据集用来保存相关的数据;然后,定义数据之间的相互关系; 最后,设置Spread控件,以想要的方式显示数据。然后自定义单元格类型,颜色,标题,以及子表单的其它方面的外观设置。

级连扩展

级连扩展模式是最常规,最直接的一种扩展方式,一些构建较早的网络,都使用了集线器(HUB)作为级连的设备。因为当时集线器已经相当昂贵了,多数企业不可能选择交换机作为级连设备。那是因为大多数工作组用户接入的要求,一般就是从集线器上一个端口级连到集线架上。在这种方式下,接入能力是得到了很大的提高,但是由于一些干扰和人为因素,使得整体性能十分低下,只单纯地满足了多端口的需要,根本无暇考虑转发交换功能。现在的级连扩展模式综合考虑到不同交换机的转发性能和端口属性,通过一定的拓扑结构设计,可以方便地实现多用户接入。级连模式的典型结构如图一所示。

级连模式是组建大型LAN最理想的方式,可以综合利用各种拓扑设计技术和冗余技术,实现层次化网络结构,如通过双归等拓扑结构设计冗余,通过Link Aggregation技术实现冗余和Up Link的带宽扩展,这些技术现在已经非常成熟,广泛使用在各种局域网和城域网中。

级连模式使用通用的以太网端口进行层次间互联,如100M FE端口、GE端口以及新兴的10GE端口。

级连模式是以太网扩展端口应用中的主流技术。它通过使用统一的网管平台实现对全网设备的统一管理,如拓扑管理和故障管理等等。级连模式也面临着挑战,当级连层数较多,同时层与层之间存在较大的收敛比时,边缘节点之间由于经历了较多的交换和缓存,将出现一定的时延。解决方法是汇聚上行端口来减小收敛比,提高上端设备性能或者减少级连的层次。在级连模式下,为了保证网络的效率,一般建议层数不要超过四层。如果网络边缘节点存在通过广播式以太网设备如HUB扩展的端口,由于其为直通工作模式,不存在交换,不纳入层次结构中,但需要注意的是,HUB工作的CSMA/CD机制中,因冲突而产生的回送可能导致的网络性能影响将远远大于交换机级连所产生的影响。

级连模式是组建结构化网络的必然选择,级连使用通用电缆(光纤),各个组件可以放在任意位置,非常有利于综合布线。

堆叠技术扩展

堆叠技术是目前在以太网交换机上扩展端口使用较多的另一类技术,是一种非标准化技术。各个厂商之间不支持混合堆叠,堆叠模式为各厂商制定,不支持拓扑结构。目前流行的堆叠模式主要有两种:菊花链模式和星型模式。堆叠技术的最大的优点就是提供简化的本地管理,将一组交换机作为一个对象来管理。

菊花链式堆叠

菊花链式堆叠是一种基于级连结构的堆叠技术,对交换机硬件上没有特殊的要求,通过相对高速的端口串接和软件的支持,最终实现构建一个多交换机的层叠结构,通过环路,可以在一定程度上实现冗余。但是,就交换效率来说,同级连模式处于同一层次。菊花链式堆叠通常有使用一个高速端口和两个高速端口的模式,两者的结构见图二所示。使用一个高速端口(GE)的模式下,在同一个端口收发分别上行和下行,最终形成一个环形结构,任何两台成员交换机之间的数据交换都需绕环一周,经过所有交换机的交换端口,效率较低,尤其是在堆叠层数较多时,堆叠端口会成为严重的系统瓶颈。使用两个高速端口实施菊花链式堆叠,由于占用更多的高速端口,可以选择实现环形的冗余。菊花链式堆叠模式与级连模式相比,不存在拓扑管理,一般不能进行分布式布置,适用于高密度端口需求的单节点机构,可以使用在网络的边缘。

菊花链式结构由于需要排除环路所带来的广播风暴,在正常情况下,任何时刻,环路中的某一从交换机到达主交换机只能通过一个高速端口进行(即一个高速端口不能分担本交换机的上行数据压力),需要通过所有上游交换机来进行交换(见图三)。

菊花链式堆叠是一类简化的堆叠技术,主要是一种提供集中管理的扩展端口技术,对于多交换机之间的转发效率并没有提升(单端口方式下效率将远低于级连模式),需要硬件提供更多的高速端口,同时软件实现UP LINK的冗余。菊花链式堆叠的层数一般不应超过四层,要求所有的堆叠组成员摆放的位置足够近(一般在同一个机架之上)。

找点资料给楼主看!一、级联级联可以定义为两台或两台以上的交换机通过一定的方式相互连接。根据需要,多台交换机可以以多种方式进行级联。在较大的局域网例如园区网(校园网)中,多台交换机按照性能和用途一般形成总线型、树型或星型的级联结构。城域网是交换机级联的极好例子。目前各地电信部门已经建成了许多市地级的宽带IP城域网。这些宽带城域网自上向下一般分为3个层次:核心层、汇聚层、接入层。核心层一般采用千兆以太网技术,汇聚层采用1000M/100M以太网技术,接入层采用100M/10M以太网技术,所谓"千兆到大楼,百兆到楼层,十兆到桌面".这种结构的宽带城域网实际上就是由各层次的许多台交换机级联而成的。核心交换机(或路由器)下连若干台汇聚交换机,汇聚交换机下联若干台小区中心交换机,小区中心交换机下连若干台楼宇交换机,楼宇交换机下连若干台楼层(或单元)交换机(或集线器)。交换机间一般是通过普通用户端口进行级联,有些交换机则提供了专门的级联端口(Uplink Port)。这两种端口的区别仅仅在于普通端口符合MDI标准,而级联端口(或称上行口)符合MDIX标准。由此导致了两种方式下接线方式度不同:当两台交换机都通过普通端口级联时,端口间电缆采用直通电缆(Straight Throurh Cable);当且仅当中一台通过级联端口时,采用交叉电缆(Crossover Cable)。为了方便进行级联,某些交换机上提供一个两用端口,可以通过开关或管理软件将其设置为MDI或MDIX方式。更进一步,某些交换机上全部或部分端口具有MDI/MDIX自校准功能,可以自动区分网线类型,进行级联时更加方便。用交换机进行级联时要注意以下几个问题。原则上任何厂家、任何型号的以太网交换机均可进行级联,但也不排除一些特殊情况下两台交换机无法进行级联。交换机间级联的层数是有一定限度的。成功实现级联的最更本原则就是任意两站点之间的距离不能超过媒体段的最大跨度。多台交换机级联时,应保证它们都支持生成树(Spanning-Tree)协议,既要防止网内出现环路,又要允许冗余链路存在。进行级联时,应该尽力保证交换机间中继链路具有足够的带宽,为此可采用全双工技术和链路汇聚技术。交换机端口采用全双工技术后,不但相应端口的吞吐量加倍,而且交换机间中继距离大大增加,使得异地分布、距离较远的多台交换机级联成为可能。链路汇聚也叫端口汇聚、端口捆绑、链路扩容组合,由 IEEE802.3ad标准定义。即两台设备之间通过两个以上的同种类型的端口并进行连接,同时传输数据,以便提供更高的带宽、更好的冗余度以及实现负载均衡。链路汇聚技术不但可以提供交换机间的高速连接,还可以为交换机和服务器之间的连接提供高速通道。需要注意的是,并非所有类型的交换机都支持这两种技术。二、堆叠堆叠是指将一台以上的交换机组合起来共同工作,以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元。可堆叠的交换机性能指标中有一个"最大可堆叠数"的参数,它是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数,代表一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。堆叠与级联这两个概念既有区别又有联系。堆叠可以看作是级联的一种特殊形式。它们的不同之处在于:级联的交换机之间可以相距很远(在媒体许可范围内),而一个堆叠单元内的多台交换机之间的距离非常近,一般不超过几米;级联一般采用普通端口,而堆叠一般采用专用的堆叠模块和堆叠电缆。一般来说,不同厂家、不同型号的交换机可以互相级联,堆叠则不同,它必须在可堆叠的同类型交换机(至少应该是同一厂家的交换机)之间进行;级联仅仅是交换机之间的简单连接,堆叠则是将整个堆叠单元作为一台交换机来使用,这不但意味着端口密度的增加,而且意味着系统带宽的加宽。目前,市场上的主流交换机可以细分为可堆叠型和非堆叠型两大类。而号称可以堆叠的交换机中,又有虚拟堆叠和真正堆叠之分。所谓的虚拟堆叠,实际就是交换机之间的级联。交换机并不是通过专用堆叠模块和堆叠电缆,而是通过Fast Ethernet端口或Giga Ethernet端口进行堆叠,实际上这是一种变相的级联。即便如此,虚拟堆叠的多台交换机在网络中已经可以作为一个逻辑设备进行管理,从而使网络管理变得简单起来。真正意义上的堆叠应该满足:采用专用堆叠模块和堆叠总线进行堆叠,不占用网络端口;多台交换机堆叠后,具有足够的系统带宽,从而保证堆叠后每个端口仍能达到线速交换;多台交换机堆叠后,VLAN等功能不受影响。目前市场上有相当一部分可堆叠的交换机属于虚拟堆叠类型而非真正堆叠类型。很显然,真正意义上的堆叠比虚拟堆叠在性能上要高出许多,但采用虚拟堆叠至少有两个好处:虚拟堆叠往往采用标准Fast Ethernet或Giga Ethernet作为堆叠总线,易于实现,成本较低;堆叠端口可以作为普通端口使用,有利于保护用户投资。采用标准Fast Ethernet或Giga Ethernet端口实现虚拟堆叠,可以大大延伸堆叠的范围,使得堆叠不再局限于一个机柜之内。堆叠可以大大提高交换机端口密度和性能。堆叠单元具有足以匹敌大型机架式交换机的端口密度和性能,而投资却比机架式交换机便宜得多,实现起来也灵活得多。这就是堆叠得优势所在。机架式交换机可以说是堆叠发展到更高阶段得产物。机架式交换机一般属于部门以上级别得交换机,它有多个插槽,端口密度大,支持多种网络类型,扩展性较好,处理能力强,但价格昂贵。三、集群所谓集群,就是将多台互相连接(级联或堆叠)的交换机作为一台逻辑设备进行管理。集群中,一般只有一台起管理作用的交换机,称为命令交换机,它可以管理若干台其他交换机。在网络中,这些交换机只需要占用一个IP地址(仅命令交换机需要),节约了宝贵的IP地址。在命令交换机统一管理下,集群中多台交换机协同工作,大大降低管理强度。例如,管理员只需要通过命令交换机就可以对集群中所有交换机进行版本升级。集群技术给网络管理工作带来的好处是毋庸置疑的。但要使用这项技术,应当注意到,不同厂家对集群有不同的实现方案,一般厂家都是采用专有协议实现集群的。这就决定了集群技术有其局限性。不同厂家的交换机可以级联,但不能集群。即使同一厂家的交换机,也只有指定的型号才能实现集群。如CISCO 3500XL 系列就只能与1900、 2800 、2900XL系列实现集群。交换机的级联、堆叠、集群这3种技术既有区别又有联系。级联和堆叠是实现集群的前提,集群是级联和堆叠的目的;级联和堆叠是基于硬件实现的;集群是基于软件实现的;级联和堆叠有时很相似(尤其是级联和虚拟堆叠),有时则差别很大(级联和真正的堆叠)。随着局域网和城域网的发展,上述三种技术必将得到越来越广泛的应用。


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