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     德國HIRSCHMANN赫斯曼交換機以線路速率在所有的端口并行轉發信息

HIRSCHMANN交換機（Switch）意為“開關”是一種用于電（光）信號轉發的網絡設備。它可以為接入HIRSCHMANN交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的HIRSCHMANN交換機是以太網HIRSCHMANN交換機。其他常見的還有電話語音HIRSCHMANN交換機、光纖HIRSCHMANN交換機等。

交換是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法，把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。HIRSCHMANN交換機根據工作位置的不同，可以分為廣域網HIRSCHMANN交換機和局域網HIRSCHMANN交換機。廣域的HIRSCHMANN交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備，它應用在數據鏈路層。HIRSCHMANN交換機有多個端口，每個端口都具有橋接功能，可以連接一個局域網或一臺高性能服務器或工作站。實際上，HIRSCHMANN交換機有時被稱為多端口網橋。

網絡HIRSCHMANN交換機，是一個擴大網絡的器材，能為子網絡中提供更多的連接端口，以便連接更多的計算機。隨著通信業的發展以及國民經濟信息化的推進，網絡HIRSCHMANN交換機市場呈穩步上升態勢。它具有性價比高、高度靈活、相對簡單和易于實現等特點。以太網技術已成為當今最重要的一種局域網組網技術，網絡HIRSCHMANN交換機也就成為了最普及的HIRSCHMANN交換機。 [1]

Switch是HIRSCHMANN交換機的英文名稱，這個產品是由原集線器的升級換代而來，在外觀上看和集線器沒有很大區別。由于通信兩端需要傳輸信息，而通過設備或者人工來把要傳輸的信息送到符合要求標準的對應的路由器上的方式，這個技術就是HIRSCHMANN交換機技術。從廣義上來分析，在通信系統里對于信息交換功能實現的設備，就是HIRSCHMANN交換機。

“HIRSCHMANN交換機”是一個外來詞，源自英文“Switch”，原意是“開關”，中國技術界在引入這個詞匯時，翻譯為“交換”。在英文中，動詞“交換”和名詞“HIRSCHMANN交換機”是同一個詞（注意這里的“交換”特指電信技術中的信號交換，與物品交換不是同一個概念）。 [3]

1993年，局域網交換設備出現，1994年，國內掀起了交換網絡技術的熱潮。其實，交換技術是一個具有簡化、低價、高性能和口密集特點的交換產品，體現了橋接技術的復雜交換技術在OSI參考模型的第二層操作。與橋接器一樣，HIRSCHMANN交換機按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉發。而這種轉發決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是HIRSCHMANN交換機轉發延遲很小，操作接近單個局域網性能，遠遠超過了普通橋接互聯網網絡之間的轉發性能。 [3]

交換技術允許共享型和專用型的局域網段進行帶寬調整，以減輕局域網之間信息流通出現的瓶頸問題。已有以太網、快速以太網、FDDI和ATM技術的交換產品。 [3]

類似傳統的橋接器，HIRSCHMANN交換機提供了許多網絡互聯功能。HIRSCHMANN交換機能經濟地將網絡分成小的沖突網域，為每個工作站提供更高的帶寬。協議的透明性使得HIRSCHMANN交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協議網絡中；HIRSCHMANN交換機使用現有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網卡，不必作高層的硬件升級；HIRSCHMANN交換機對工作站是透明的，這樣管理開銷低廉，簡化了網絡節點的增加、移動和網絡變化的操作。 [3]

利用專門設計的集成電路可使HIRSCHMANN交換機以線路速率在所有的端口并行轉發信息，提供了比傳統橋接器高得多的操作性能。專用集成電路技術使得交換器在更多端口的情況下得以實現上述性能，其端口造價低于傳統型橋接器。

從廣義上來看，網絡HIRSCHMANN交換機分為兩種：廣域網HIRSCHMANN交換機和局域網HIRSCHMANN交換機。廣域網HIRSCHMANN交換機主要應用于電信領域，提供通信用的基礎平臺。而局域網HIRSCHMANN交換機則應用于局域網絡，用于連接終端設備，如PC機及網絡打印機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為以太網HIRSCHMANN交換機、快速以太網HIRSCHMANN交換機、千兆以太網HIRSCHMANN交換機、FDDIHIRSCHMANN交換機、ATMHIRSCHMANN交換機和令牌環HIRSCHMANN交換機等。從規模應用上又可分為企業級HIRSCHMANN交換機、部門級HIRSCHMANN交換機和工作組HIRSCHMANN交換機等。各廠商劃分的尺度并不是一致的，一般來講，企業級HIRSCHMANN交換機都是機架式，部門級HIRSCHMANN交換機可以是機架式（插槽數較少），也可以是固定配置式，而工作組級HIRSCHMANN交換機為固定配置式（功能較為簡單）。另一方面，從應用的規模來看，作為骨干HIRSCHMANN交換機時，支持500個信息點以上大型企業應用的HIRSCHMANN交換機為企業級HIRSCHMANN交換機，支持300個信息點以下中型企業的HIRSCHMANN交換機為部門級HIRSCHMANN交換機，而支持100個信息點以內的HIRSCHMANN交換機為工作組級HIRSCHMANN交換機。 [3]

以太網HIRSCHMANN交換機

隨著計算機及其互聯技術（也即通常所謂的“網絡技術”）的迅速發展，以太網成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計算機網絡。而以太網的核心部件就是以太網HIRSCHMANN交換機。

不論是人工交換還是程控交換，都是為了傳輸語音信號，是需要獨占線路的“電路交換”。而以太網是一種計算機網絡，需要傳輸的是數據，因此采用的是“分組交換”。但無論采取哪種交換方式，HIRSCHMANN交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網設備而言，HIRSCHMANN交換機和集線器的本質區別就在于：當A發信息給B時，如果通過集線器，則接入集線器的所有網絡節點都會收到這條信息（也就是以廣播形式發送），只是網卡在硬件層面就會過濾掉不是發給本機的信息；而如果通過HIRSCHMANN交換機，除非A通知HIRSCHMANN交換機廣播，否則發給B的信息C絕不會收到（獲取HIRSCHMANN交換機控制權限從而的情況除外）。 [3]

以太網HIRSCHMANN交換機廠商根據市場需求，推出了三層甚至四層HIRSCHMANN交換機。但無論如何，其核心功能仍是二層的以太網數據包交換，只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數據包的能力。網絡HIRSCHMANN交換機是一個擴大網絡的器材，能為子網絡中提供更多的連接端口，以便連接更多的計算機。隨著通信業的發展以及國民經濟信息化的推進，網絡HIRSCHMANN交換機市場呈穩步上升態勢。它具有性能價格比高、高度靈活、相對簡單、易于實現等特點。 [3]

光HIRSCHMANN交換機

光交換是人們正在研制的下一代交換技術。所有的交換技術都是基于電信號的，即使是光纖HIRSCHMANN交換機也是先將光信號轉為電信號，經過交換處理后，再轉回光信號發到另一根光纖。由于光電轉換速率較低，同時電路的處理速度存在物理學上的瓶頸，因此人們希望設計出一種無需經過光電轉換的“光HIRSCHMANN交換機”，其內部不是電路而是光路，邏輯原件不是開關電路而是開關光路。這樣將大大提高HIRSCHMANN交換機的處理速率。 [3]

遠程配置

HIRSCHMANN交換機除了可以通過“Console”端口與計算機直接連接，還可以通過普通端口連接。此時配置HIRSCHMANN交換機就不能用本地配置，而是需要通過Telnet或者Web瀏覽器的方式實現HIRSCHMANN交換機配置。具體配置方法如下：

1、Telnet

Telnet協議是一種遠程訪問協議，可以通過它登錄到HIRSCHMANN交換機進行配置。

假設HIRSCHMANN交換機IP為：192.168.0.1，通過Telnet進行HIRSCHMANN交換機配置只需兩步： [3]

第1步，單擊開始，運行，輸入“Telnet 192.168.0.1”

第2步，輸入好后，單擊“確定”按鈕，或單擊回車鍵，建立與遠程HIRSCHMANN交換機的連接。然后，就可以根據實際需要對該HIRSCHMANN交換機進行相應的配置和管理了。

2、Web

通過Web界面，可以對HIRSCHMANN交換機設置，方法如下：

第1步，運行Web瀏覽器，在地址欄中輸入HIRSCHMANN交換機IP，回車，彈出如下對話框。

第2步，輸入正確的用戶名和密碼。

第3步，連接建立，可進入HIRSCHMANN交換機配置系統。

第4步，根據提示進行HIRSCHMANN交換機設置和參數修改。

因為HIRSCHMANN交換機有帶寬很高的內部交換矩陣和背部總線，并且這個背部總線上掛接了所有的端口，通過內部交換矩陣，就能夠把數據包直接而迅速地傳送到目的節點而非所有節點， 這樣就不會浪費網絡資源，從而產生非常高的效率。同時在此過程中，數據傳輸的安全程度非常高，更是受到使用者的歡迎和普遍好評。 [2]

和集線器每個端口共享同樣帶寬不同的是，HIRSCHMANN交換機的數據帶寬具有獨享性。在這樣的前提下，在同一個時間段內，HIRSCHMANN交換機就可以將數據傳輸到多個節點之間，并且每個節點都可 以當做獨立網段而獨自享有固定的部分帶寬，這樣就沒有和其他設備進行競爭實用的必要。

HIRSCHMANN交換機工作于OSI參考模型的第二層，即數據鏈路層。HIRSCHMANN交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時，通過將MAC地址和端口對應，形成一張MAC表。在今后的通訊中，發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此，HIRSCHMANN交換機可用于劃分數據鏈路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。

HIRSCHMANN交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。HIRSCHMANN交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以后，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口回應后HIRSCHMANN交換機會“學習”新的MAC地址，并把它添加入內部MAC地址表中。使用HIRSCHMANN交換機也可以把網絡“分段”，通過對照IP地址表，HIRSCHMANN交換機只允許必要的網絡流量通過HIRSCHMANN交換機。通過HIRSCHMANN交換機的過濾和轉發，可以有效的減少沖突域。

端口

HIRSCHMANN交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網段（注：非IP網段），連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網HIRSCHMANN交換機，那么該HIRSCHMANN交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。總之，HIRSCHMANN交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據幀功能的網絡設備。HIRSCHMANN交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。

數據傳送的工作原理

HIRSCHMANN交換機的任意節點收到數據傳輸指令后，即對于存儲在內存里的地址表進行快速查找，從而對于MAC地址的網卡連接位置進行確認，然后再將數據傳輸到該節點上。如果在地址表中找到相應的位置，則進行傳輸；如果沒有，HIRSCHMANN交換機就會將該地址進行記錄，以利于下次尋找和使用。HIRSCHMANN交換機一般只需要將幀發送到相應的點，而無需如集線器發送到所有節點，從而節省了資源和時間，提高了數據傳輸的速率。 [2]

數據傳送方式

通過交換的方式進行的數據傳輸，其實就是HIRSCHMANN交換機的數據傳送的方式。之前的集線器，更多是利用共享的方式，來對數據進行傳輸，沒有辦法從通訊的速度上進行要求。集線器的共享方式，也就是常說的共享式網絡，以集線器作為連接設備并且只 有一個方向的數據流，因而網絡共享的效率非常低。相對而言，HIRSCHMANN交換機能夠對連接到自身的各臺電腦進行相應的識別，通過每臺電腦網卡的物理地址也就是常說的MAC地址，來進行記憶和識別。在這樣的前提之下，就不用再進行廣播尋找，而能夠直接將記憶的MAC地址找到相應的地點并且通過一個臨時性專用的數據傳輸通道，來完成兩個節點之間不受外來干擾的數據傳輸的通信。由于HIRSCHMANN交換機還具有全雙工傳輸的方式，所以也可以對于多對節點間通過同時建立臨時的專用通道，來形成一個立體且交叉的數據傳輸通道結構。