交换机技术

交换机技术（通用12篇）

交换机技术 篇1

随着社会的迅速发展, 各行各业竞争日益激烈, 计算机技术在各领域被深入渗透, 信息网络对于现如今社会的作用已经无人可替, 无物可代。因此, 网络的正常运行越发重要, 若网络运行出现问题, 将造成无法估计的损失, 交换机是网络组成重要部分, 若交换机指令能自行控制, 故障可以自动处理, 自动维护, 则网络运行将更加流畅。

1 交换机人为维护

交换机作为网络运行的重要设备, 必须要保持正常运行, 正确的使用以及定期的维护可以使交换机的使用寿命增加, 故障出现率减少, 下面叙述了维护的几个方面。

1.1 外部环境维护

交换机使用首先要注意使用环境, 避免因使用环境不当而造成交换机产生故障, 使用环境要干净整洁以及干燥。若使用环境太脏, 容易使交换机沾染灰尘, 影响交换机散热, 严重者会烧坏交换机, 从而影响工作;若工作环境阴暗潮湿, 则会使交换机的金属零件生锈, 造成电路短路;若使用环境太乱, 会对日常维护检测造成不便, 严重者也会造成机器变形、损坏, 影响正常工作。所以, 使交换机在合适的环境中工作, 会减少许多不必要的麻烦。

1.2 交换机配置安全

我们需做好交换机的安全管理, 以提高交换机的安全性:

1) 设置复杂密码;交换机可以通过如Telnet远程登陆配置, IE远程配置等多种方法进行交换机配置, 为消除交换机配置所带来的安全隐患, 网络管理员可以设置不同密码来保护交换机系统安全, 设置的密码要复杂, 并定期修改, 避免非法用户获取密码, 篡改交换机配置信息, 影响网络的正常运行, 造成损失;

2) 备份交换机中相关配置;交换机使用前都要进行配置, 每台交换机都有不同的操作系统与配置, 为避免交换机故障而发生的一系列问题, 管理员应提前备份交换机的操作系统与配置, 在交换机出现故障, 影响正常操作的情况下, 及时使用备份恢复, 保持网络正常运行;

3) 定期查看交换机配置参数;在快速的生活节奏下, 网络上又出现了网上银行等网上缴费收费等功能, 在很大程度上方便了人们的工作和生活。交换机作为网络运行的重要设备, 每台交换机都有独自的配置参数, 管理员应定期检测交换机配置参数, 并做好相关的安全记录, 防备非法用户篡改交换机参数, 通过网络给用户造成财产损失等一系列不必要麻烦。

1.2 交换机物理安全

交换机在安装使用时, 不仅要注意坏境的好坏, 还要注意物理环境, 所谓物理环境是指交换机安装位置是否容易使人对其造成物理损坏, 或者是容易对交换机以物理方式进行配置修改, 造成故障以及损失。所以安放环境要制定执行严格的管理以及维护制度, 保障交换机的正常运作及网络的正常运行。

1.3 应急故障处理

当网络的运行情况下出现故障, 可能会对一些用户造成麻烦或者损失, 网络的再次正常运行可能会减少或消除这些麻烦或损失, 所以要求管理员短时间内解除故障, 经验丰富的管理员会在第一时间以合理方法恢复网络正常运行, 而对于经验少或没有经验的管理员就很难办到, 制定一个合理地应急故障处理流程会让经验少以及没有经验的管理员也在第一时间内恢复网络的正常运行, 从而减少用户麻烦及损失, 所以管理员要在应急故障处理这方面做好工作, 维护网络的正常运行。

2 交换机内部维护

交换机故障自动处理将大大提高网络运行的安全性, 也提高了工作效率。下面集成了维护人员多年经验, 实现集中以及自动维护管理交换机网。

2.1 设计原理

利用设备管理系统, 将维护人员多年维护经验编制成若干解决方案, 根据出现的故障利用串口通讯与交换机建立联系, 调用不同解决方案进行处理, 排除故障, 实现交换机的自动维护。

2.2 设计方案

下面详述了设备管理系统的四个模块所对应的各个功能。

1) 交换机维护

此模块可以对多台交换机集中维护, 使用中文的交换机的操作界面, 简化了维护人员的操作, 由原来输入大量指令到现在只输入一个号码便可完成操作, 且省去大批量修改交换机数据的工作, 此系统还可提供数据大批量输入的批处理环境, 将大大提高工作效率。

2) 中继线自动维护

本系统自动监测中继线, 如果遇到中继线路不正常时, 将会自动将其恢复, 若遇到中继线硬故障时, 则会自动给维护人员发送邮件进行告警。在整个监测过程中, 会按时提供一份中继线状态报表, 供维护人员了解中继线的全部状态。

3) 端口控制

当监测到网络中存在环路时, 或是发现某主机存在流量异常时, 在不影响交换机其它端口正常工作的情况下, 自动屏蔽相应端口, 防止环路产生广播风暴, 影响网络正常运行。

3 结论

在社会飞速发展情况下, 网络对于人们生活以及工作越来越重要, 在很大程度方便, 娱乐了人们日常生活, 网络同样促进了社会、科学的进步。因此, 做好网络交换机维护管理工作十分重要, 平时做好维护工作, 定期检测, 会大大增加交换机使用寿命, 也保持了网络的流畅运行。

参考文献

[1]刘宇.关于交换机配置文件实现自动备份的研究[J].电脑与电信, 2011, 17 (3) :37-39.

[2]潘虎.网络集群管理技术应用研究[J].福建电脑, 2010, 1 (1) :189-190.

[3]胡文文.发电厂通信组成及维护[J].电气技术, 2011, 10 (3) :113-114.

[4]胡元.交换机ACL自动控制系统设计与实现[J].电脑编程技巧与维护, 2012, 19 (6) :102-104.

交换机技术 篇2

二层交换技术的发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

具体的工作流程如下：

(1)当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的;

(2)再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口;

(3)如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上;

(4)如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。

从二层交换机的工作原理可以推知以下三点：

(1)由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换;

(2)学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小(一般两种表示方式：一为BEFFERRAM，一为MAC表项数值)，地址表大小影响交换机的接入容量;

(3)还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC(ApplicationspecificIntegratedCircuit)芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。

以上三点也是评判二三层交换机性能优劣的主要技术参数，这一点请大家在考虑设备选型时注意比较。比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，判断目的IP是否与自己在同一网段。

如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口，

如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据。

最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址;然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址。

以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。

以上就是三层交换机工作过程的简单概括，可以看出三层交换的特点：

(1)由硬件结合实现数据的高速转发。这就不是简单的二层交换机和路由器的叠加，三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上，突破了传统路由器的接口速率限制，速率可达几十Gbit/s。算上背板带宽，这些是三层交换机性能的两个重要参数。

(2)简洁的路由软件使路由过程简化。大部分的数据转发，除了必要的路由选择交由路由软件处理，都是又二层模块高速转发，路由软件大多都是经过处理的高效优化软件，并不是简单照搬路由器中的软件。

二层和三层交换机的选择

二层交换机用于小型的局域网络。这个就不用多言了，在小型局域网中，广播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低谦价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。

路由器的优点在于接口类型丰富，支持的三层功能强大，路由能力强大，适合用于大型的网络间的路由，它的优势在于选择最佳路由，负荷分担，链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。

三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发，加入路由功能也是为这个目的服务的。如果把大型网络按照部门，地域等等因素划分成一个个小局域网，这将导致大量的网际互访。

单纯的使用二层交换机不能实现网际互访;如单纯的使用路由器，由于接口数量有限和路由转发速度慢，将限制网络的速度和网络规模，采用具有路由功能的快速转发的三层交换机就成为首选。

交换机技术 篇3

【关键词】程控交换机 维护管理 技术发展

中图分类号：TN916.4文献标识码：A 文章编号：1006-6675（2013）15-

程序交换机在现在的通信行业中占据着重要地位，是通信网中的一个非常重要的设备，只有通过它才能实现与外界的通讯和联络，所以其对整个通信网络以及网络的安全起着重要的作用。如果程序交换机出现了问题，通讯就会处于瘫痪的状态，将会造成不可估量的社会经济损失，所以对于交换机的维护和管理是一项非常重要的工作。

1、程序交换机的特点

1.1对工作人员的素质要求较高。 程控交换机对于工作人员的素质要求还是比较高的。因为程控交换机的内容包括了电路技术、计算机技术、通信技术以及电子工程，这就要求工作人员要具备以上三种技术的基础知识。我们要求工作人员要了解程控交换机的结构，要经过专业的维修技术的培训，同时具备熟练的英语能力。

1.2可靠性高，工作量小。我们使用的程控交换机多数都是采用集成电路设计，分立的元件比较少，这样的设备是程控交换机的集成度高，体积也比较小，同时降低了电量消耗率，其中这样的设计也是比较可靠的。我们使用了很先进的技术器件，对于设备的检查和安转也比较严格。程控交换机在使用设备元器件之前都会进行筛选、抽查和老化处理。电路板也是经过了单板测试盒的比较、整机测试和老化处理后才制作完成。这都是检测和处理的可靠性大大增强。

1.3具备自我诊断功能。 在程控交换机设备中，诊断程序和检测程序是最为重要的。诊断程序分为定期诊断测试盒随机诊断测试。定期诊断测试就是定期检查，通过人机口令，使得交换机设备的清闲时候，可以对系统自动做一次全面的测试和检查。可以对外围接口每个都检查，然后把检查结果存入寄存器中，可以由维护人员随时查阅试验。随机诊断室在交换机设备工作中同一时刻运行的。在程控交换机设备出现问题时，由随机测试在工作中进行故障的扫除，发现故障并且按章类型、级别，影响范围大小等来采取不同的方式进行反应或者警告。

2、程序交换机的维修管理

2.1 电磁环境。目前电磁环境的污染还是比较严重的。我们工作人员要做到，在程控机房附近，禁止大功率设备的安装，目的是防止电磁辐射对交换机的工作造成影响。在机房内，要求交换机的电缆要远离市电交流电源，目的是防止造成电磁耦合，这个是需要我们十分注意的。交换机的维护方式大体分成两种，预防和纠正。预防的维护方式是指通过监视、抽查的手段，对收集的数据进行分析，从而找到解决问题排除故障的具体方法。纠正的方法是指在设备已经出现的问题的时候，采取必要性的措施去解决问题和维护设备的手段，我们平时要秉承预防性维护，防患于未然，从而降低问题的发生率。在出现问题时，我们就要采用纠正的维护方式，从而使得我们的损失降为最小。

2.2 防静电处理。程控交换机的内部电路所使用的半导体对静电都是比较敏感的。交换机的各个部位都是比较容易出现静电引起的故障的，严重时会导致整个系统的瘫痪。因此，防静电处理就显得十分重要了。工作人员应该禁止穿着化纤类服装从事机房内的工作，在工作人员进入机房时，应该严格检查化纤类物质的进入。工作人员在机房内活动时要注意轻拿轻放，切不可重击而产生静电，交换机的门要保证关闭，并且要减少在机房内走动的次数，从而尽量做到避免由于运动产生摩擦而造成静电反应。

2.3 机房温度和环境的注意事项。要求程控交换机在恒定温度、干净、干燥的环境中工作。如果机房的温度过高，使得交换机的散热慢，根据物理变化，机器的元器件参数由于温度的变化而发生物理变化，这些参数的改变使得计算失去准确性，使得机器在运行过程中出现问题。电路稳定性失去了保障，严重时还会对设备造成损伤。机房的湿度也要严格控制，当机房湿度超出一定范围时，机器的金属零件容易发生物理化学反应而生锈变质，设备受到严重腐蚀，还会造成短路。如果机房过于干燥，容易造成静电反应，对交换机的安全造成威胁。

3、程控交换机的技术发展

3.1 从社会需求角度分析PBX技术的发展。近年来研发设计的无线PBX系统，满足诸如旅游公司、中小型集团公司、厂矿小企业职工，尤其是偏远地区的这样的特殊用户群体的需求，它将程控交换技术与移动通信技术相结合，增加了与外线之间的接口，主要是通过单片机控制各部分功能模块来实现其功能，使得多个用户可同时与外界通信，满足固定电话业务与移动通信业务的需要，给用户提供了极大的便利；整体上，它增加的无线接口，除了能实现普通语音通信的功能，还能通过利用移动运营商的GSM/CDMA网络，在插入普通的SIM卡后，实现的无线接入，即与移动业务相结合，从而也绑定实现短信群发、手机，手机短号、集团彩铃等移动特色功能。此外，随着IP技术发展和越来越成熟，IP PBX技术早已成为VoIP领域内的一个研究热点，研究及应用表明，它实现了将企业话音网络迁移到IP网络。IP PBX最突出的是以开放的VoIP技术为基础，实现PBX数据通信与语音服务这两大功能；它可谓是基于IP网络的设备提供了完整的PBX功能。此外，PBX设备能够以终端的方式加入IP PBX系统，即IP PBX系统兼容现有的PBX系统。

3.2 从分类角度分析PBX技术的发展。如按控制方式分有存储程序控制与布线逻辑控制这两种类型，前者，或简称为程控交换机，通常属于全电子型，它是将用户的信息和交换机的控制，维护管理功能预先变成程序存储到计算机的存储器内；后者，虽然在器件与技术这两方面上取得不错的进步，但它只是机电式向电子式演变历程中的过渡性产物，这是由于其基本继承与保留了纵横制交换机布控方式缺乏灵活性、体积大且业务与维护功能低的弊端。此外，程控交换机按信息传送方式，可分为模拟交换机和数字交换机。此类交换机当前主要应用于小容量模拟用户交换机，用户电路简单，、不需要话音的模数转换（编解码），成本低。

结束语

当前的程控交换机程控数字交换机体积小、容量大、处理速度快、灵活性强，且与数字传输相结合，已能构成综合业务数字网，实现电话交换、数据、图像通信、传真等的交换，利于建设智能网、利于改变交换机功能，为用户提供多类型、方便的电话服务。此外，随着科学技术的不断提高，程控交换机技术将朝着更实用、更可靠、更易维护等方向深入发展。

参考文献

[1] 张永欢.程控交换机的管理和维护[J].电力系统通信.2002.

[2] 马红艳.数字程控交换机的构成及分类.科学之友.2011.

作者简介

交换机技术 篇4

一、IEEE 802.1Q

IEEE 802.1Q,虚拟桥接局域网标准,用在不同的产家生产的交换机之间。一个IEEE 802.1Q干道端口同时支持加标签和未加标签的流量。一个802.1Q干道端口被指派了一个默认的端口Vlan ID(PVID),并且所有的未加标签的流量在该端口的默认PVID上传输。一个带有和外出端口的默认PVID相等的Vlan ID的包发送时不被加标签。所有其他的流量发送是被加上Vlan标签的。

IEEE 802.1Q所附加的VLAN识别信息,位于数据帧中“发送源MAC地址”与“类别域(Type Field)”之间。具体内容为2字节的TPID和2字节的TCI,共计4字节。这时数据帧上的CRC是插入TPID、TCI后,对包括它们在内的整个数据帧重新计算后所得的值。当数据帧离开汇聚链路时,TPID和TCI会被去除,这时还会进行一次CRC的重新计算。

TPID的值,固定为0x8100。交换机通过TPID,来确定数据帧内附加了基于IEEE 802.1Q的VLAN信息。基于IEEE 802.1Q附加的VLAN信息,就像在传递物品时附加的标签。因此,它也被称作“标签型VLAN(Tagging VLAN)”。图1中显示了IEEE802.1Q的数据包。

二、Trunk技术在不同交换机VLAN通信中的应用

在实际工作中,同一VLAN的成员可能分散在不同的区域,通过不同的交换机接入公司局域网。为使同一VLAN中的成员能在不同的交换机之间通信,我们可以运用Trunk技术来实现,具有Trunk属性的端口,可以传送不同VLAN报文。具体应用如下:

某公司将不同部门的主机划分为四个VLAN(VLAN5、VLAN6、VLAN7、VLAN8),分别通过交换机A和交换机B接入本公司局域网,使用Trunk技术实现同一部门主机间的信息互访。(以华为交换机配置为例)

交换机Trunk配置:(两台交换机的配置相同)

sys#进入系统视图

[switch A]int e1/0/1#进入以太网端口1视图

[switch A-ethernet1/0/1]port link-type trunk#配置端口1的链路类型为Trunk

[switch A-ethernet1/0/1]port trunk permit vlan all#配置Trunk端口允许通过的VLAN报文

[switch A-ethernet1/0/1]quit#退出端口视图

三、Trunk技术在实现VLAN间第三层转发的应用

由于二层交换机没有第三层路由功能,无法实现多个VLAN之间的第三层互通。因此在实际组网过程中需要在一台二层交换机和一台路由器之间配置交换机端口TRUNK属性,利用路由器子接口,实现多个VLAN间第三层的数据转发。

四、结束语

Trunk技术在交换机配置中应用十分广泛,也是网络管理员实现VLAN管理的一项重要技术。应用Trunk技术可以实现同一工作组成员在不同的交换机上的通信,这为企业局域网的组建及管理带来了便利;应用隧道技术还可以有效利用设备资源,避免企业在网络升级过程中带来的浪费,为企业设备的升级换代提供技术支持。

参考文献

[1]陆魁军.计算机网络工程实践教程[M].清华大学出版社,2005.12.

对软交换机技术进行大 篇5

在H.323和SIP体系下，软交换机技术的作用正在逐步的显现出来，以实现三种技术融合的网络架构。显而易见的是，真正意义的下一代网既需要智能端点业务的创新繁荣，又需要其系统可规模经营管理。下一代网的网络架构体系讨论的难点正在于如何综合平衡考虑多种技术。

笔者以为，就目前的技术成熟和发展来看，基于ITU-H.323协议、IETF-SIP协议和MGCP/H.248协议的软交换机都是IP电话和下一代网的实现手段。这三种技术各有区别和特长，需要相辅相成，只有采用融合三种技术的网络架构体系和实现手段，才为上策。

下一代网中最普及和最基本的IP电话业务的接入及汇聚节点主要依赖MGCP/H248协议为特征的软交换机技术;下一代网中的多媒体和端到端的融合业务可能主要依赖于ITU-H.323协议和IETF-SIP协议技术;

下一代网络架构体系更是得由H.323和SIP网络体系来决定。事实上，正如许多学者早已指出的那样，软交换机技术也可以看成在H.323和SIP体系下，智能网关分解的结果。这样，三种技术融合的网络架构体系或许就更加清楚了。

大规模地实施具备下一代网体系架构特征的IP电话网并使之具备扩展性、可靠性和可运营性是迈向下一代网演进的重要一环。不仅下一代网需要包括软交换机技术、H.323技术和SIP技术等三种技术相融合的IP电话网络体系架构的商业实践。

许多与下一代网的运营管理相关的其它问题也都需要通过IP电话网络的运营实施来验证。所以国内电信运营商按照商业和市场的需求首先建设分布结构的IP电话网络，积极开展IP电话业务以验证下一代网的可运营性和可管理性是非常及时和必要的。实践证明，国内电信运营商在过去的几年中有关IP电话各种技术的探索和运营所作的努力与贡献是迈向下一代网目标演进过程中最具有里程碑意义的。

“软交换是下一代网的核心”的提法有待推敲和商榷目前下一代网讨论中还有一个流行提法是“软交换是下一代网的核心”。笔者以为这个提法值得推敲和商榷。综上所述，软交换机技术是下一代网中的非常重要而关键的语音业务汇聚节点技术之一，

毫无疑问，我们应该给予特别重视和关注。但软交换机的技术特征本身并不提供唯一的、直接的核心网络技术。

另外，在概念上，“软交换是下一代网的核心”这个提法将带来一些基本命题上的混淆和逻辑上的困惑。下一代网的核心技术应该从根本上包括支持语音、数据、视频业务等各种网络技术体制。

软交换机本身只是局部的设备系统而并不具有全面网络体制架构的特征。尽管软交换机技术支持智能端点、视频端点和多媒体端点的接入，但并不意味着所有的语音、数据、视频业务都得集中在软交换机上完成实现。

理论上讲，即使存在着这种设备的可能性也完全没有必要这样做。因为这种系统不具备任何优势反而存在着一系列整体架构上的缺陷。软交换机技术并不直接提供IP数据业务，软交换机技术可以支持视频端点呼叫业务。

但一般并不能把它看成专注视频会议业务控制的核心设备，软交换机技术主要是为集中的呼叫控制功能而设计的。下一代网还将依赖于其它一系列已有的IP技术和其它应用技术来支持语音、数据、视频等多种业务。

在策略上，“软交换是下一代网的核心”这个提法往往容易使人以为软交换机技术等同于下一代网技术，从而将研讨和实践的注意重点只放在单一的软交换机技术及其周边的范围，将未来投资的考虑只放在与软交换机技术相关的设备和系统上。

在技术上，“软交换是下一代网的核心”这个提法往往容易使人寄一切下一代网的期望于软交换机设备上，进而以软交换机为核心来思考构造下一代网，使得有关下一代网的讨论和实践长期仅停留在初级的、局部的、小规模的和个体设备系统技术的概念层面上，从而陷入将软交换机的局部结构作为下一代网的总体网络体系结构的无解之惑。

在实践中，围绕软交换机为核心进行组网方式的试验和探讨极容易使人忽视其它下一代网技术的实践和探讨，从而限定了下一代网只能是软交换机互为联接的、所谓全平面网的“无网模式”。显而易见，“无网模式”的下一代网络体系结构只能支持一个或几个软交换机，是不适合电信运营商规模运营的。笔者把这种现象称为软交换机技术实践的“孤岛现象”。

在网络结构上，“软交换是下一代网的核心”不能回答诸如下一代网需不需要核心网技术的问题。如不需要，如何避免软交换机的“孤岛现象”，如何解决软交换机之间的协调和互联，如何开展下一代网的全网性的业务等等;如需要，何为下一代网的核心网技术也难以回答。

软交换技术(1) 篇6

1、软交换出现的背景

软交换技术是近几年的一个热门话题，随着下一代网络(NGN)的提出，国内外对于软交换技术的研究兴趣达到了高潮。国际及国内的不少厂商都已开发出了自己的软交换产品。一些运营商也纷纷在进行基于软交换技术的下一代网络的试验。那么，软交换到底是在什么背景下提出的？为什么要采用软交换技术呢？

实际上，软交换技术是在IP电话的基础上逐步发展起来的一门新的技术或一个新的概念。在IP电话网中，考虑到网关功能的灵活性、可扩展性和高效性，提出了分解的网关功能的概念，即将IP电话网关分解为媒体网关、信令网关和媒体网关控制器，每一功能实体完成一定的功能。其中，媒体网关控制器主要完成呼叫控制功能，而媒体流的传送和转换由在媒体网关控制器控制下的媒体网关来完成。媒体网关控制器就是软交换的前身。后来在IETF的相关文档中，又有人提出呼叫代理的概念，呼叫代理实际上也就是媒体网关控制器。进一步又有人提出了呼叫服务器以及软交换的概念。软交换将呼叫代理的功能进行了进一步的扩展，除了提供呼叫控制功能外，还可以提供计费、认证、路由、资源管理和分配、协议处理等功能。

从业务需求来看，目前电话网上传送着许多数据业务，由于快速增长的数据业务给并不适合传送数据业务的电话网造成了很大的压力，运营商希望能够将公众交换电话网(PSTN)上传送的数据业务旁路到新建的数据网上，以减轻对电路交换网的压力；另一方面，随着IP网络的普及和IP电话的大规模使用，人们希望IP网在提供数据业务的同时，能够提供更多更新的业务，这些业务包括在PSTN/ISDN以及传统智能网中提供的各种基本业务、补充业务和智能业务，以及具有IP特色的各种已知和未知的增值业务。因此，基于分组技术的数据网与电路交换网最终必将走向融合，产生下一代由业务驱动的网络。

在传统PSTN/ISDN网络中，向用户提供的每一项业务都与交换机直接有关，业务和控制都由交换机来完成。因此，每提供一项新的业务都需要先制订规范，再对网络中所有交换机进行改造，新业务提供周期长。为满足用户对新业务的要求，人们在PSTN/ISDN的基础上提出了智能网的概念。智能网的核心思想就是将呼叫控制和接续功能与业务提供分离，交换机只完成基本的呼叫控制和接续功能，而业务提供则由叠加在PSTN/ISDN网上的智能网来提供。这种呼叫控制与业务提供的分离大大增强了网络提供业务的能力和速度。但是这种分离还只是第一步。随着IP网络技术的发展，出现了很多新型承载网络希望接入IP网络的需求，如各种接入网、移动网、帧中继网、数据网等。因此，从简化网络结构、便于网络发展的观点出发，有必要将呼叫控制与承载连接进行进一步的分离，并对所有的媒体流提供统一的传送平台。这样，就提出了分层结构的概念，将未来的网络功能从纵向分成4层，即业务层、控制层、传送层和接入层，其中，呼叫控制层的核心功能实体就是软交换。可以说，下一代网络的提出加速了软交换技术的发展。

实现这种分层结构至少存在以下优点：

(1)通过在呼叫控制层与业务层间采用统一公开的接口来实现业务提供和网络控制的分离，便于新业务的快速提供。

(2)通过呼叫控制与承载连接的分离，便于在承载层采用新的网络传送技术。

(3)通过承载与接入的分离，便于各种现有网络技术的接入。

(4)允许网络运营商从不同的制造商那里购买最合适的网络部件构建自己的网络，而不必受制于一家公司的解决方案。

可以说，这种完全分层的全开放的体系结构吸取了IP、ATM、IN、PSTN/ISDN等技术的精髓，是下一代网络（NGN）发展和业务提供的关键所在。

2、软交换的体系结构

软交换技术被通信界炒作得红红火火，那么，到底什么是软交换？

简单地说，软交换就是基于软件提供呼叫控制的功能实体。按照通信界的理解，软交换是为下一代网络中具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能的实体，是下一代网络呼叫控制的核心，也是目前电路交换网向分组交换网演进的主要设备之一，其体系结构如图1所示。

在该体系结构中，网络从纵向划分成4层：边缘接入层、核心交换层、网络控制层和业务/应用层，各层之间采用标准化接口。

(1)边缘接入层

边缘接入层负责将各种不同的网络和终端设备接入软交换体系结构，将各种业务量进行集中，并利用公共的传送平台传送到目的地。接入层的设备包括各种不同的网络、终端设备以及各种网关设备。这些网络或终端设备可以是公众交换电话网、ATM网络、帧中继网络、移动网络、各种IP电话终端及模拟终端等，它们通过不同的网关或接入设备接入核心网络。

a. 媒体网关

媒体网关(MG)负责将各种终端和接入网络接入核心分组网络，主要用于将一种网络中的媒体格式转换成另一种网络所要求的媒体格式，如提供电路交换网络的资源(如线路、中继)和分组网络(如IP、ATM)媒体流之间的转换，包括语音压缩、传真中继、回声消除和数字检测等。

b. 媒体服务器

媒体服务器(Media Server)用于提供一些特殊的资源，如交互式语音应答(IVR)、会议桥和传真等，处理与媒体网关间的承载接口。媒体服务器与媒体网关的区别在于：媒体网关可看作是IP网的一个端点或端点的集合，其主要功能是完成媒体格式的转换，如从电路方式到分组方式，它通常只受控于一个软交换(如媒体网关控制器)；媒体服务器通常是作为软交换的一个从属设备，执行基于媒体流的媒体处理过程。媒体服务器可以同时受控于多个软交换，提供多项并发的编解码和代码转换工作。

c.分组接入设备

分组接入设备(PAD)用于采用H.323/SIP协议等的IP电话终端设备的接入。

d.综合接入设备

综合接入设备(IAD)为用户提供多种类型的业务接入，如模拟用户接入、不对称数字用户线接入、局域网接入、V5接入等。

e.信令网关

信令网关(SG)提供七号信令网和分组网之间信令的转换，其中包括综合业务用户部分(ISUP)、事物处理应用部分(TCAP)等协议的转换。信令网关通常和软交换设备合设在一处，也可以单独设置。

(2)核心交换层

核心交换层对各种不同的业务和媒体流提供公共的传送平台。多采用基于分组的传送方式，目前比较公认的核心传送网为IP网或ATM骨干网。

(3)网络控制层

网络控制层完成呼叫控制、路由、认证、资源管理等功能。其主要实体为软交换设备。

(4)业务/应用层

业务/应用层在呼叫控制的基础上向最终用户提供各种增值业务，同时提供业务和网络的管理功能。该层的主要功能实体包括应用服务器、特征服务器、策略服务器、AAA服务器、目录服务器、数据库服务器、SCP、网管(负责网络的管理)及安全系统(提供安全保障)。

a.应用服务器

应用服务器(Application Server)负责各种增值业务的逻辑产生和管理，并提供开放的应用编程接口(API)，为第三方业务的开发提供统一公共的创作平台。

b.特征服务器

特征服务器(Feature Server)用于提供与呼叫过程密切相关的一些能力，如呼叫等待、快速拨号、在线拨号等，其提供的特性通常与某一类特征有关。

c.策略服务器

策略服务器(Policy Server)完成策略管理功能，定义各种资源接入和使用的标准。

d.认证、授权和计费服务器

认证、授权和计费(AAA)服务器负责提供接入认证和计费功能。

3、软交换的主要功能

软交换是下一代网络控制层的核心设备，也是从电路交换网向分组网演进的关键设备之一。软交换的概念虽然是从媒体网关控制器、呼叫代理等概念发展而来的，但其在功能上又进行了进一步的扩展，除了完成呼叫控制、连接控制和协议处理功能外，还将提供原来由网守设备提供的资源管理、路由以及认证、计费等功能。同时，软交换所提供的呼叫控制功能与传统交换机所提供的呼叫控制功能也有所不同，传统的呼叫控制功能是和具体的业务紧密结合在一起的。由于不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，因此在软交换系统中，为了便于各类新业务和增值业务的引入，要求软交换所提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制功能。概括起来，软交换的主要功能如下：

(1)媒体接入功能

软交换可以通过H.248协议将各种媒体网关接入软交换系统，如中继媒体网关、ATM媒体网关、综合接入媒体网关、无线媒体网关和数据媒体网关等。同时，软交换设备还可以利用H.323协议和会话启动协议(SIP)将H.323终端和会话启动协议客户端终端接入软交换系统，以提供相应的业务。

(2)呼叫控制功能

呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。可以说呼叫控制功能是整个网络的灵魂。

(3)业务提供功能

由于软交换系统既要兼顾与现有网络业务的互通，又要兼顾下一代网络业务的发展，因此软交换应能够实现现有PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时，还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网的业务；更为重要的是，软交换还应该能够提供开放的、标准的API或协议，以实现第3方业务的快速接入。

(4)互连互通功能

目前，在IP网上提供实时多媒体业务可以基于H.323协议和SIP协议两种体系结构。其中，H.323协议由ITU-T制订，SIP协议由IETF提出，两者均可以完成呼叫建立、呼叫释放、业务提供和能力交换等功能。H.323沿用了传统电路网可管理性和集中控制的特点，目前已比较成熟且已得到广泛应用；而会话启动协议则采用分布式结构，具有简单、可扩展性好、与Internet结合紧密等特点，已逐步得到应用，尤其是会话启动协议将会在第3代移动通信核心网和智能业务中得到广泛应用。因此软交换应能够同时支持这两种协议体系结构，并实现两种体系结构网络和业务的互通。

另外，为了沿用已有的智能业务和PSTN业务，软交换还应提供与IN及PSTN/ISDN的互通。

(5)资源管理功能

软交换可以对带宽等网络资源进行分配和管理。

(6)认证和计费

软交换可以对接入软交换系统的设备进行认证、授权和地址解析，同时还可以向计费服务器提供呼叫详细话单。

4、软交换的对外接口及采用的通信协议

作为NGN中的核心设备，软交换要与网络中很多的功能实体进行交互。为了便于网络各部件的独立发展，软交换与其它功能实体间必须采用标准的开放的接口。图2为软交换的对外接口示意图。

(1)软交换与媒体服务器之间的接口

软交换与媒体服务器间的接口协议一般采用MGCP、H.248协议。软交换也可以通过SIP协议来引导媒体服务器提供必要的媒体交互功能。软交换同样可以通过SIP协议或H.323协议将呼叫传送到应用服务器，在这种情况下，应用服务器接受该呼叫，并驱动媒体服务器提供必要的媒体交互功能。值得注意的是，在采用SIP协议的情况下，软交换或应用服务器是采用第3方呼叫控制方式来控制媒体服务器的，而且媒体服务器只能被动等待软交换或应用服务器的“INVITE(邀请)”，媒体服务器本身不能发出“INVITE”。

(2)软交换间的接口

此接口可采用SIP-T(SIP for Telephony)或BICC(承载无关呼叫控制)协议，用于不同软交换间的交互。BICC协议由ITU-T提出，由于其与七号信令(SS7)网络的高度兼容性而成为多数运营商的首选。SIP-T协议由IETF提出，也将作为下一代网络软交换间的可选接口。目前SIP-T要解决的问题是其自身的稳定和与SS7网络的互通。

(3)软交换与应用服务器之间的接口

该接口提供对第3方应用和各种增值业务的支持功能。目前被广泛接受的接口协议是SIP，软交换作为应用服务器前端的SIP代理(SIP Proxy)。该接口也可以使用API，如Parlay API等。另外一种趋势是使用SIP-S(SIP-Servlet)。

(4)软交换与策略服务器之间的接口

提供对网络设备的工作进行动态干预的功能。此接口可使用公共开放策略服务(COPS)协议。

(5)软交换与信令网关间的接口

用于传递软交换和信令网关间的信令信息。此接口一般采用信令控制传输协议(SCTP)。根据被传送的信令信息的不同，在SCTP之上可以使用不同的SIGTRAN协议栈，如SCTP/M3UA、SCTP/M2UA、SCTP/IUA等。

(6)软交换与媒体网关间的接口

软交换与媒体网关间的接口用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制及管理，可使用媒体网关控制协议(MGCP)或H.248/Megaco协议。

(7)软交换与网守之间的接口

用于基于H.323的IP电话系统的网守设备接入软交换体系。该接口可采用H.323的登记、接纳和状态(RAS)协议。

(8)软交换与SIP代理间的接口

用于SIP代理的接入，采用SIP协议。

(9)软交换与网管服务器之间的接口

用于提供网络管理功能，可使用简单网络管理协议(SNMP)。

(10)软交换与计费中心、数据库、目录服务器之间的接口

提供对数据库、目录服务等的访问，并向计费中心提供计费信息等。该类接口为各种API。

(11)软交换与智能网业务控制点(SCP)间的接口

提供对现有智能业务的支持能力，采用智能网应用协议(INAP)。

从上述接口结构可知，软交换要求支持的协议种类很多，包括：H.248、

H.323、SIP、ISUP/TUP、SCTP、M3UA、INAP、BICC、IUA等。(待续)

参考文献

1 The International Softswitch Consortium Application Working Group. Enhanced Service Framework. http:∥www.softswitch.org/

2 The Parlay Group. Parlay Specifications 3.0. http:∥www.parlay.org/

3 赵慧玲,王立言,陈仁娣.中国网络与交换标准研究进展.中兴通讯技术,2002,8(2):39—41

4 赵慧玲,单秀云.下一代网络的研究.中兴通讯技术,2001,7(s0):29—30

(收稿日期：2002-06-10)

作者简介

卢美莲，北京邮电大学副教授。先后参加十余项国家级及国际合作项目，多次获部级科技进步奖。主要研究方向为：IP电话技术，宽带通信网上的实时多媒体通信技术，软交换技术，下一代网络的体系结构、协议、网络管理、性能评估等。已发表论文十余篇，译著3册。

浅析以太网交换机检测技术 篇7

关键词：高速公路,机电系统,以太网,检测,交换

目前广泛应用于高速公路机电工程的标准是JTG F80/2-2004《公路工程质量检验评定标准》, 该标准对机电系统中的监控、通信、收费三大系统以及低压供配电、照明和隧道的各项设施的检查项目、技术要求和检查方法都作出了明确的规定。随着以太网为基础的局域网系统在高速公路机电系统中的广泛应用, 对以太网交换机的测试, 提高以太网的可靠性, 也成为评价局域网和接入网络的关键项目。因此, 结合目前我国国家和通信行业广泛使用, 基于以太网技术的局域网系统的验收评测规范。但是在城域网应用领域中仍需要解决网络环路的相关问题。不过由于发布时间较早和机电系统的快速发展, 不同类型的以太网交换机的技术要求和测试方法等标准, 以太网在局域网中取得了巨大的成功, 目前交通行业其他标准也未对应用于高速公路机电系统。根据不同的以太网应用领域, 包括生成树协议 (STP) 、以太网环路保护切换协议 (ERPS) 、环回检测和成环点定位技术[1,2,3]。其中, 成环点定位技术新颖实用, 非常适合各种以太网局域网和城域网, 其中并未涉及以太网交换机网络的相关内容, 对于以太网的运行和维护都有很大的意义。目前, 全球的标准组织的以太网交换机的产品和以太网工程进行规范, 均正在积极对以太网环路检测技术进行标准化, 随着标准的不断成熟, 以太网的环路检测技术将逐步降低以太网的环路风险, 便于网络的管理。

1 高速公路中以太网交换技术

1.1 现状

在局域网中, 以太网的这种转发方式非常简单实用, 很容易将广播帧或未知单播帧转发给目的主机。局域网的性能也是通过对网络吞吐量、传输时延、丢包率等性能指标的测量来判断的。目前高速公路机电系统使用的基本是百兆以太网, 交换机节点通过泛洪的方式, 用光纤进行远距离传输。但是当网络中有环路存在时, 广播帧会在环路中的各个交换机节点上依次进行泛洪和转发, 最主要的用途是进行路侧监控数据、隧道内设施的数据传输, 最终回到源交换机节点并不会丢弃, 而是继续按照广播帧的转发方式进行泛洪, 因此广播帧会永无休止地在环路的各个交换机节点上。

1.2 测试方法

对以太网交换机的检测一般分为二层和三层的性能测试, 也会因为注入测试流量给网络增加负担, 行光口性能和交换机性能的测试。网络性能测试的方法主要分为主动测量和被动测量两种。主动测量是通过测试工具有目的地的在测试点上主动产生测量流量注入网络并接收, 以隧道内交换机的检测为例, 目前对于背靠背帧数还没有确切的要求。被动测量是一种通过对交换机进行监测, 所以主要考察前三项是否符合要求。被动测量需要通过一个很复杂的过程才能得到不太准确的网络性能指标, 但这种方法因其低效性并不被广泛应用于网络性能判断中。虽然主动测量会改变网络本身的运行情况, 进然后再根据测量出来的数据流的传送情况来分析网络的性能。主要通过吞吐量、延时、丢包率和背靠背帧数等四个性能参数来判断以太网交换机的性能, 但是其对流量的高度可控性以及对网络性能测量的高效性, 虽然不会产生额外流量, 让这种方法成为了最主要的网络性能测试方式, 并被广泛使用, 并不产生流量的测试方法。

2 高速公路中以太网交换机测试

2.1 以太网

以太网的突出优势是可以封装任何协议数据, 根据以太网的原理, 当以太网交换机节点收到一个广播帧或未知单播帧时, 会向其他所有端口泛洪该帧。易于使用、兼容性强、成本低、灵活性好、标准化成熟, 对于用户而言可以做到即插即用, 网络的管理和维护都非常简单[5]。

2.2 以太网测试内容

根据国家标准《基于以太网技术的局域网系统验收测评规范》, YDT1141-2007《以太网交换机测试方法》、《路由器测试规范-低端路由器》等标准中的规定, 以太网交换机测试总结如表1所示。

2.3 测试项目

性能指标则是用专用以太网测试仪器进行测试, 同时这些性能指标的测试结果也可以评价局域网系统是否符合验收要求。从GBT 21671-2008《基于以太网技术的局域网系统验收测评规范》中可以知道, 局域网的性能也是通过对网络吞吐量、传输时延、丢包率等性能指标的测量来判断的。以太网测试仪是适合于现场使用的结构坚固测试平台, 协议测试和功能测试通过实际数据传输来验证, 它具有完整的以太网测试特性, 具有双光口和双电口, 以太网业务接口模块, HST-3000支持多个数据流的测试, 包括10/100/1000M以太网链路的流量发生与故障排查, 能够测试高达1Gbit/s的电口与光口链路。由于验收检测中各种条件的限制, 对于交换机的常规测试, 能支持点到点或者路由网络的测试。

3 高速公路中以太网交换机测试合格判据。

3.1 数据包的传送能力

丢包率指由于资源不足引起的包丢失率, 对于百兆以太网的吞吐量的要求一般为大于70%, 根据已测量出的吞吐量进行发包并测量出不同帧长的数据包的丢包率, 一般对于其的预期结果为0, 实际测量中得到的丢包率一般都为0。在实际测量中, 不同长度的数据帧传送的吞吐量一般都能达到99%以上。

3.2 延时

对于背靠背帧数还没有确切的判定要求, 为了防止时钟不同步的误差, 从实际测量结果中可以看出, 随着数据帧长度的加大, 背靠背帧数相应减小。延时是指数据包从发送端口到目的端口所需的时间, 在实际测量中, 要求在64bit帧长情况下测得的传输延时要小于0.1ms。

结论

随着我国高速公路的加速发展, 根据机电系统各项性能指标的合格判据来判定交换机是否符合具体功能要求, 可以对应用于高速公路机电系统中的以太网交换机进行检测, 以太网交换机被广泛使用在高速公路机电系统中。由于目前还没有出台专门用于交通行业交换机检测的标准, 通过上述的抽样方法和测试方法, 以及局域网是否能正常地为数据传输系统服务

参考文献

[1]GBT21671-2008, 基于以太网技术的局域网系统验收测评规范[S].

[2]JTG F80/2-2004, 公路工程质量检验评定标准 (第二册机电工程) [S].

[3]YDT1381-2005, IP网络技术要求网络性能测试方法[S].

[4]YDT1098-2001, 路由器测试规范-低端路由器[S].

《交换机和路由器技术》教学实践 篇8

近年来, 笔者承担了交换机和路由器教学任务。学生普遍认为交换机和路由器枯燥难学、操作命令多, 学生的畏学、厌学情绪使得教学过程困难重重。经过几年的摸索, 下面就交换机和路由器课程的教学提出自己的一些体会和实践。

一.实验室和教材

笔者学校网络实验室总体结构简单, 分成四个实验组, 每组配备六角形实验台1张、路由器2台、二层交换机2台、三层交换机1台、无线AP设备2个, 电脑6台, 实验功能相对完整, 能基本完成构建中小型网络技术配置的教学实验。实验室内配备投影仪, 教师可以方便对交换机、路由器配置等内容进行讲解和现场演示, 使讲课、演示、实验等均在实验室内进行。教材采用科学出版社出版的锐捷职业论证系列《网络设备互连实验指南》, 这本教材是锐捷网络设备的配套教材, 以实际的网络环境为依托, 针对每一个技术点都有相应的实验进行支撑, 通过工程案例从如何进行基本操作到如何实施园区网综合项目都进行了详细的讲解。

二.教学存在的困难

1.学生学习积极性普遍不高, 对网络技术基础知识掌握不好。期初笔者做一个简单测试, 过半学生懂得OSI模型层数和各层名称, 掌握简单的IP地址和子网掩码设置, 但OSI各层作用基本不懂, 子网划分基本不懂, 更不用说协议和网络服务端口等。交换机和路由器是计算机网络的后续课程, 教学难度难以想象。

2.交换机和路由器配置采用字符式命令, 学生对字符式命令记忆缺乏热情, 又不喜欢做笔记。每次实验时, 老师都要一直重复复习以前的命令, 教学进度落实不了。

3.网络实验室因为实验班级较多, 每做完一次实验, 网络设备都要重新恢复系统, 便于下一个实验班做实验, 总是有同学某些原因在2学时的课时内完不成实验, 或部分实验需要超过2学时操作, 下次课来的时候不得不重新开始, 这样使得课堂的效率不高。

4.老师辅导疲于奔命, 又效率不高。网络设备只有4套, 每套设备又由2小组轮流实验, 学生学习主动性又不高, 老师一方面要辅导实验, 排解各种疑难问题, 一方面要维持课堂秩序, 达不到教学效果。

三.教学体会和实践:

1.采用链式任务教学

链式任务教学法主张在课程的开始将一个综合的完整任务展现给学生, 然后将这个综合任务分解成若干子任务, 这些子任务随着课程的深入, 逐渐变化提高, 前面的任务是后面任务的准备, 一环扣一环, 最后完成总任务。例如本课程采用锐捷网络认证教材《中小型网络构建与管理 (第2册) 》附录2中的网络管理员综合实验题作为一个大项目, 结合教材, 整个课程教学内容围绕大项目展开, 完成教学内容即完成实验题的配置。

综合实验内容:

下图是某学校网络拓扑结构。该学校网络接入层采用二层交换机, 接入层交换机划分了办公网VLAN4和学生网VLAN5, VLAN4和VLAN5通过汇聚层交换机三层交换机与路由器A相连, 路由器A和路由器B通过路由协议获取路由信息后, 办公网可以访问路由器B后的Web服务器。为防止学生网内的主机访问Web服务器的Web服务, 路由器A采用了访问控制列表的技术作为控制手段。

这个任务里包含web服务配置, 子网的划分, vlan的实现, 静动态路由的配置 (包括RIP, EGRP, OSPF, BGP等多种路由协议) , 访问控制列表 (为了加强校园网安全, 配置标准ACL和扩展ACL) 等。通过这样的任务设计, 由易到难, 循序渐进, 极大地提高了学生学习的兴趣。让学生既能在实践过程中掌握技能, 又能在实践的同时理解知识, 达到双基目标。另外笔者还补充外网连接知识NAPT和NAT。

2.做好小任务的分解, 精心设计实验报告

整个综合任务根据知识点和实验课时需要分解成多个可独立操作的小任务。每个小任务要充分体现可独立操作, 可验证。因为每个实验要2个小组轮流操作, 每个小任务要充分考虑实验课时, 每组实验不超过35分钟。

精心设计实验报告, 帮助学生理清实验内容和步骤, 帮助学生记忆命令。每个小任务制作一个实验报告。实验报告最大特点就是课堂上辅导学生根据步骤的中文提示进行操作, 课外学生根据报告中的中文提示书写操作命令, 这样对学生记忆命令有很大帮助。如表1。同时这些实验报告经过理解和整理, 也有助于期末综合实训的实现。

3.加强综合实训, 帮助学生建构知识

建构主义学习理论认为:学习过程不只是学习者被动地接受知识, 而是积极地建构知识的过程。以上教学采用每次课完成一次小任务, 知识点较为离散, 没有达到一个拉总"练兵"目的。因此在最后阶段, 应该设置充足的专用时间, 让学生有机会进行一次综合实训, 把所学知识建构成自己东西并灵活应用, 解决实际问题。笔者将本校校园网作为综合实训项目, 组织学生参观校园网的规划, 要求学生三天专用实训制作完整的校园网配置, 并把配置结果电子存档。

4.实践为主, 理论辅助

交换机和路由器是实践性极强的一门课程。老师在设计教学任务时, 必须以实践为中心, 理论为辅, 理论为实践服务, 哪怕是理论一知半解, 也要要求学生熟练完成规定的实验任务。在实际教学中, 例如IP动态路由的配置相对简单, 但是动态路由协议本身较难理解, 许多知识远远超出学生的理解范围, 因此课程中应有所舍取, 原则是实践重于理论。

另外, 面对学生的网络知识基础较为薄弱的实际情况, 在课程设计时有必要增加理论教学内容, 复习必要的网络知识, 深入学习与路由器和交换机相关的知识, 配合实验任务设计。

5.采用学分制, 注重平时学习任务的落实

为了让学生重视平时的学习, 避免平时不用功, 考试临近时"抱佛脚"等不良现象的出现, 设置平时学分。每个学生期初基准分为100分, 课堂完成实验任务、课外完成作业、课堂提问做得好、实验时帮助其他同学 (不是替他做) 加分, 没完成任务的扣分, 如每次完成实验任务加5分, 不完成反扣5分, 到期末学分低于150分为不及格。平时教学中, 加分扣分透明公开, 采用方法引起学生关注自己的学分得失, 重视学分的获得, 逐渐形成竞争意识, 认真落实学习任务。事实上, 最后不及格的同学极少, 设立学分制, 最主要目的是培养学生竞争意识, 始终调动学生学习的积极性。

6.充分发挥小老师的作用

在网络实验教学实践中发现, 一个指导老师同时指导几十个学生做实验, 加上网络实验本身的复杂性, 往往不能满足教学的需求, 实验效果得不到保证。而如果采用学生互相帮助, 又容易出现代替做实验的情况。因此应充分发挥优秀学生充当小老师的作用。笔者选出四名实践能力强的优秀学生, 课外先辅导这些学生操作, 课堂上每人负责一套设备辅导实验。老师主要负责讲解一些原理性的问题、各种故障的排除, 学分的登记等。这样的方式不会出现很多学生出了问题等着一个老师去解决、浪费大量时间的现象, 同时把老师从一些重复出现的枝节性问题中解脱出来, 有精力关注实验中的普遍问题引导学生深入认识网络本质, 提高实验教学的效果。当然如何更好树立小老师的威信, 如何杜绝小老师代做实验, 也是笔者要思考的。

当前笔者正努力探索以赏识教育进行愉快教学。2009年9月的晋江台湾教师教学交流活动中, 一位台湾教师的一堂Linux系统操作课, 教师"说好话"水平炉火纯青, 不着痕迹的表扬学生和"说好话", 整个课堂给人一种自然轻松的感觉。笔者很大触动

同时, 如何更有效做好学生的分组实验, 通过分组实验加强学生之间的协调能力和合作精神, 也是笔者深思的问题。

综上所述, 本文面对教学现状提出以实践为主的链式任务教学模式, 加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 在一定程度上解决了本课程在教学中存在的问题。以上是笔者多年的教学过程中做法和体会, 抛砖引玉, 为提高交换机和路由器的教学质量提供参考。

摘要：结合笔者的教学体会和实践, 分析了《交换机和路由器技术》教学中存在的困难, 提出以实践为主的链式任务教学模式和加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 以提高中职交换机与路由器技术的教学效果。

关键词：交换机和路由器技术,链式任务教学,实践报告,学分教育

参考文献

[1]张妍, 张华宋智, 《〈计算机网络技术〉课程教学实践》, 《科技创新教育》中国科技信息2009年第4期

[2]李仕专姚坚, 《"交换机与路由器技术"课程教学改革探讨》, 《教研教改》2009.5 (下旬刊)

[3]杨玉明温晴, 《任务教学法评述》, 《中国成人教育》2007, 12 (12) .

交换机技术 篇9

(1) 外线故障的维护技术。外线故障是常见故障之一。一个单位或者一座大楼内固定电话多达几百部, 都是通过交换机来接入的内外线, 有的一个房间设有好几部固定电话, 纵横交错模式的电话线, 就容易引起接触不良。由于这些原因电话不通的, 可以通过主配线架进行独立的检查。先找出电话信息点未在主框架上的, 用一个电话监视拨号音, 如果有的话, 就可以判断外部故障。然后, 用类似的方法对楼层交界分线架进行调查, 如果有一个拨号音, 肯定是内线路或话机本身有问题。这种故障检查起来很麻烦, 应该是一段一段的进行检查, 逐步排除故障的范围。实际上外线故障就是人为故障, 所以用户正确的使用是十分必要的。

(2) 电源故障的维护技术。当网络断电后, 立即确保了固定电话正常工作, 蓄电池马上供电。正常情况下蓄电池应该三个月充电一次放电一次, 以防止蓄电池不能在紧急情况下正常工作。但在三个月内, 也无法保证电池一直处于正常工作状态。有一次因为这个城市网断电, 蓄电池又出现了故障, 蓄电池不仅没有及时工作, 而且自身的电压指数也是零, 迫使固定电话交换机处于瘫痪状态, 等到来点电时候, 重新启动交换机, 很多信息因为没能够及时转储而全部丢失, 后果十分严重。打开蓄电池机柜, 分析其原因发现, 蓄电池被氧化。这就是说日常的维护保养工作没做好, 留下了发生故障的隐患。

(3) 模拟用户板故障的维护技术。当ELU29出现故障时, 症状就是打电话的一方听到的是忙音;单向通话, 即无论是主叫方还是被叫的一方只有一方能听到声音另一方却听不到声音。该故障的处理方法:首先, 使用命令关闭全楼ELU29, 然后采取ELU29下来, 拿一张新ELU29更换, 最后对刚才关闭的ELU29进行解锁, 发现可以正常通话了, 初步判断该ELU29有故障。再做进一步诊断, 又将刚才取下来的的ELU29模拟用户板重新安装上, 发现又可以正常通话了。进一步分析原因并进行检查, 发现该ELU29模拟用户板对应的机柜背板电缆插针和用户板接触不良造成的。

二、某单位固定电话交换机故障案例

故障现象:SP30BM7模块割接中继 (2M同轴电缆) 线路后有用户反映打进打出时摘机无声音的现象。

故障分析: (1) 反映这种现象的用户非常多, 而用户又不是同一用户框内的用户, 此外, 用户提机时拨号音正常, 初步可以排除用户话机、用户接入电缆及BM7模块自身故障。 (2) 打进打出被叫都振铃, 说明信令链路正常, 只是存在话音通道不通的现象。该模块与超级模块 (SM) 之间开有8个2M中继线, 并且, 用户拨打电话时只有在出局呼叫时才存在上述故障, 通过在112中心MDF架局端侧拨测, 发现用户拨打电话出现无拨号音的概率大概为75%, 由此想到更换中继线时, 传输通道虽进行了自环检查后才与交换机对接, 但出现鸳鸯线的可能性较大, 怀疑部分2M通道有问题。 (3) 利用“指定中继拨测”功能对该模块8个2M系统一一进行拨测, 方法是:在BM7交换局修改一机房电话号码的属性为“拨测用户”, 用该号码拨“*66*2*四位电路号#被叫号码”, 占到第3个和第7个2M中继系统时出现上述故障现象。检查两端DDF架的配线顺序, 发现BM7模块在DDF架的配线交叉, 改正顺序后故障消失。

故障原因:由于硬件2M线连接顺序错误 (俗称鸳鸯线) 造成的话音。

三、故障的预防和常见处理措施

(1) 严格维护管理制度。建立完善科学的机房管理制度, 如:交接班制度、机房管理制度、人员管理制度、备品备件管理制度等, 日常维护要求管理人员严格执行, 要责任到人、科学严谨、落实到位。

(2) 要加强日常维护管理。维护人员按时上下班, 必须进行如下操作:检查保证每天机房都是适宜的温度和湿度;工具, 仪器仪表, 零配件及备件是否齐全。

(3) 预防软件故障。严格依据相关操作手册使用终端系统, 防止错误的数据或命令发生。

摘要：随着社会需求的日益增长和科技水平的不断提高, 固定电话交换机技术处于迅速的变革和发展之中。笔者多年以来一直从事交换机维护工作, 多年的维护实践工作使得积累了一定的维修技术。本文结合个人的工作实际情况, 分析了工作中的一些固定电话交换机维护技术及其运用。希望能对从事这方面工作的人员有所帮助。

关键词：固定电话,交换机,维护技术,实践分析

参考文献

[1]叶卫民.通信程控交换机的维护与管理[J].西北电力技术, 2004 (06) .

交换机技术 篇10

一、交换机的定义和功能

交换机的英文名称为“Switch”, 它是集线器的升级换代产品, 从外观上来看, 它与集线器基本上没有多大区别, 都是带有多个端口的长方体。交换机是按照通信两端传输信息的需要, 用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

交换机最重要的功能就是安全功能, 通过转发数据, 在黑客攻击和病毒侵扰下, 交换机要能够继续保持其高效的数据转发速率, 不受到攻击的干扰, 这就是交换机最基本的安全功能。同时, 交换机作为整个网络的核心, 应该能对访问和存取网络信息的用户进行区分和权限控制。更重要的是, 交换机还应配合其他网络安全设备, 对非授权访问和网络攻击进行监控和阻止。

二、交换机的网络安全问题

局域网交换机对提高网络性能产生了很大的帮助, 但是有些机构往往出于政治或者经济原因而无法自由地将网络限制在第二层, 从而利用交换的好处。交换机提供了必要的控制方面的隔离, 但它也成为最重要的也是最昂贵的瓶颈。结果, 服务器的采用与网络的层次结构有关, 限制了网络初衷所想提供的自由。

同时, 所有的用户都被赋予相同的网络访问权限, 而不考虑他们的重要程度或者桌面计算机的速度。网络不能为特殊的用户或者服务器分配更高的优先级。高优先级的事务和应用必须给予更大的网络访问权限。由此, 逐渐提出了二层交换机和三层交换机, 并提供了VLAN等既可以满足用户快速通信的需要, 又具有一定的安全性的技术方法。

三、基于交换机技术的网络安全策略解析

1. 基于端口的传输控制。

一般地, 交换机都具有基于端口的传输控制功能, 能够实现风暴控制、端口保护以及端口安全等。一是风暴控制。当端口接收到大量的广播获多播包时, 就会发生广播风暴, 并且转发这些数据包将导致网络速度变慢或者超时。因此, 通过对端口的广播风暴控制, 在某些数据包过量时, 交换机会暂停该类数据包的转发, 从而有效地避免硬件损坏或故障导致的网络瘫痪。二是保护端口。保护端口可以确保同一交换机上的端口之间不进行通信。因为保护端口不向其他保护端口转发任何单播、多播或者广播包传输, 要实现保护端口间的传输, 都必须通过第三层设备转发。因此, 可以采取阻塞端口的方式, 防止未知的单播或者多播通信在端口间转发。三是端口安全。借助端口安全设置, 可以只允许制定的MAC地址或指定数量的MAC地址访问某个端口, 从而避免未经授权的计算机接入网络, 或限制某个端口所连接的计算机数量, 从而确保网络接入的安全。

2. 虚拟局域网VLAN技术。

虚拟局域网是安全交换机必不可少的功能。VLAN可以在二层后者三层交换机上实现有限的广播域, 它可以把网络分成一个一个独立的区域, 也可以控制这些区域是否可以通讯。VLAN可能跨越一个或者多个交换机, 与它们的物理位置无关, 设备之间好像在同一个网络之间通信一样。VLAN可以在各种形式上形成, 如端口、MAC地址和IP地址等。

3. 利用Net Flow来增强网络安全性。

在局域网的运作中, 其会因为遭受大范围的分布式拒绝服务攻击而影响正常的工作, 或是发生网络瘫痪。为了增强网络的安全性, 将Net Flow引用到Cisco路由器以及某些高端交换机上, 以实现对网络上拒绝服务攻击, 蠕虫病毒等的探测, 从而降低网络使用过程中的危险性。由于网络中的交换机分布密集, 因而在交换机上使用Net Flow, 并结合其他流量监控管理软件, 以实现对异常流量的监控, 包括监控异常流量的种类、大小、源头、流向、端口、危害等。

4. 基于访问控制列表的防火墙功能。

分析数据通信交换技术 篇11

关键词：ATM；IP；数据分析；交换技术

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0015-01

数据通信是以“数据”业务为主的一种通信系统，数据是预先约定好的具有含义的数字以及字母和符号等。计算机的发展，数据通信应运而生，实现了计算机与计算机之间的传递。电信技术的发展，使其数据交换的技术也随之出现。

交换即转接，是交换通信网中不可缺少的技术。交换是指按照某种方式对传输线路的资源进行分配，交换技术主要包含了报文的交换、分组的交换、线路的交换以及分组的交换等几个方面。

目前的宽带数据通信网出现了两种不同的技术，即IP与ATM，IP的网络核心节点为太位路电器；ATM的网络核心节点为ATM交换机，其目的为了实现信元的高速交换。

一、目前数据通信的几种交换方式

（一）电路交换：能为任意一个入网的用户提供一条临时使用的物理信道，这种方式被称为电路交换，是由通路的各节点内部早空间上完成的信道接续而形成。这条物理信道始终被用于信息的传输，因此不允许被用于其他的计算机。

（二）分组交换：分组交换，同时也被称作为包交换。它的主要作用是将用户发来的数据分割成相同长度的数据包，因此被称为打包或者分组。分组交换是指在每个数据包前面加一个分组头，作为将发往何处的地址标志，然后分组交换机会根据不同的地址标志对其转发到目的地。

（三）报文交换：报文交换，同时也被称为信息交换方式。报文交换是将用户之间不直接存在的信息进行接收以及发送的特殊物理信道。同时还将用户正在进行交换的报文进行存储，当输出电路出现空闲的情况时，再将报文发送到需要接收的交换机。

二、DDN

（一）DDN的工作方式：DDN作为高质量、高宽带的数字数据通信网，数字信道为信息传输的主要信道，因此不具有交换的功能。用户的数据信息应该根据之前约定好的协议，采用同步转移的模式对数字进行分复用的技术，所以必须在固定的时间内对通信宽带和速率传输进行事先设定。

（二）DDN提供的业务：DDN网作为全透明的网络，因此可以为分组交换网和互联网提供中继电路；不仅可以对一点对提供多量的业务；同时还可提供图像、G3传真以及语音和智能等多种业务来满足用户的要求。

三、FR

（一）FR的工作方式：FR的主要任务是将在原来的交换基础上进行分组交换做出相对简化数据传输新技术。它在OSI第二层主要采用简化的方式进行数据的传送和交换。因为FR仅完成OSI的物理层与核心层的功能，将控制流量以及纠错等任务留给终端来完成，因此不仅使节点机之间的协议简化，同时还提高了传送的效率。

（二）FR的特点：1.传输效率高。2.产生的费用低。3.兼容性好以及组网的功能性强。4.网络资源的使用率高。

（三）FR提供的业务：FR主要使用的面向连接交换技术，虽然能够提供需要交换的PVC和SVC，但目前只能采用交换虚电路的方式。

四、IP

（一）IP的工作方式：IP交换是一种高效的IPoverATM技术，同时也被称为三层交换技术。简单来讲，三层交换技术即“二层交换技术加上路由转发技术。”IP只对数据流中的第一个数据包进行路由地址的处理，由路由转发，继而按照已经计算好的路由在ATM网建立虚电路VC。这样的处理方式使数据包在今后不用经过路由器，可以直接沿着VC的方式进行传输，提高传输的效率。

（二）IP的交换的特点：1.因为彼此之间不存在连接建立时延，因此IP在进行交换的时候不需要事先建立通信线路，可以随时将信息发送出去。2.通信的双方可以不使用固定的通信线路，因此，提高了对通信线路的使用率。

（三）IP提供的业务：适合多种业务的环境，目前主要使用于宽带以及IP骨干的传输。

五、X.25

（一）X.25的工作方式：X.25的交换方式主要体现在传统储存转发方式的基础上，进而发展的一种新型交换方式。X.25的主要工作是将用户发送的数据进行分割，每个分割后的分组都有一个分组头，而分组头的主要目的是为了指明将要发往的地址，最后按照地址的排列顺序挨个进行交换网的发送。

（二）X.25的特点：因为X.25的交换动态主要为分配线路资源和传输的效率高，因此能为不同种类的终端提供互通的便捷。其具体内容如下：1.交织传输。2.统计时分可复用：采用动态的方式对线路资源进行分配。3.逻辑信道：在分组的交换方式中，每条逻辑信道在一次呼叫过程中都有相应的逻辑信道号。因此被用于用户的区分。4.虚电路：虚电路是根据报文的需要，以及占用多个时隙相应的缓冲空间而来的，因此，进行呼叫时不需要建立固定的物理通道。5.分组多路的通信：因为每个分组都有控制信息，所以分组型的终端可以做到与多个用户终端同时通信。

（三）X.25提供的业务：分组交换可以提供永久虚电路，同时还能开发以及提供增值的数据业务。

六、ATM

（一）ATM的工作方式：ATM的转移模式是立于电路交换和分组交换的基础上，主要目的是将数据分解成固定长度53B的信息，目前将这样的分组叫做信元。而ATM主要以信元为单位进行复接、交换等工作。复用的时候只要具备信元就可以进行信息的发送工作。

（二）ATM的特点：1.不仅可以建立虚电路来进行数据的传输，同时支持无连接的业务。2.因为采用的数据包属于固定长度的模式，因此有利于宽带的交换。3.采用异步术同时能够采用服用技术。4.ATM技术使其协议以及网络功能得到简化。

（三）ATM提供的业务：ATM常用于局域网互联、互联网以及虚拟局域网，还可用于电视领域。其主要优点在使用的过程中可以提高速度。

七、结束语

交换机技术 篇12

交换机升位方案一般采用一次性升位或预升位两种方法。一次性升位是指交换机升位当天用户直接从7位升位到8位, 中间没有过渡。预升位也就是真8假7 (交换机的用户数据是8位, 出局时主叫号码通过变换转换到7位) , 到升位那天, 去掉主叫号码变换, 实现真正意义上的升位。根据通管局的方案要求, 本次采取的方案是预升位 (真8假7) 方法, 下面就这一方法进行探讨。

1 0008交换机7位升8位预升位方法的工作原理

2008年3月17日前, CC08交换机用户号码提前升至8位, 在入局呼叫时通过被叫号码变换, 保证接通原本局7位号码的呼叫, 同时也可以接通本局新8位号码的呼叫, 在出局呼叫时通过主叫号码变换把本局用户主叫号码由8位变成7位号码。5月18日, 取消主叫号码变换的设置, 实现真正意义上的升位。7、8位号码并存期后, 对原7位号码的呼叫送拦截通知音。

C C 0 8交换机没有升位指令, 因此采用直接修改交换机数据库的办法进行升位。涉及的表格有号段表、ST、V5ST、PRA用户数据表、中继群表、呼叫前转表。通过编程从交换机数据库中获取相关信息生成相应的批处理命令。预升位当晚先采用直接修改交换机数据库相关的表, 然后采用脱机方法执行批处理命令, 格式转化成二进制文件。再加载到前台CDP (中央数据处理板) 或各模块MPU处理板 (SPC处理板) 使数据生效。

2 CC08交换机7位升8位工作流程及具体实施过程

CC08交换机7位升8位工作流程为:

第一阶段:预升位阶段;

第二阶段:7、8位并存阶段;

第三阶段:向7位用户号码原3位字冠送拦截音;

第四阶段:取消7位号码送拦截音阶段, 取消7位用户号码原3位字冠。

以下介绍上面四阶段的流程及具体实施过程。

第一阶段:预升位阶段。预升位阶段流程如下:

(1) 备份交换机的局数据、计费数据BKP DB;

(2) 前台的新业务数据备份到数据库BKPNSV;

(3) 先脱机 (暂停BAM向前台发送数据) ;

(4) 用SQL7.0语句修改数据库中的部分数据和生成批处理文件;

(5) 执行批处理文件修改数据库中的部分数据;

(6) S E T F M T:S T S=O N;F M T:; (打开格式开关, 进行格式转化) ;

(7) 更新计次表、立即取话单;R S TB I L P O L:F L T=A L L;S T R B I L I F:C F=Y E S;

(8) 逐模块加载备用M P U/S P C R S TE X:E X=B A K, M N=1, L E V E L=3;

(9) 加载C D B备板R S T B R D:M N=O, F N-l, S N=7;

(10) 倒换各模块M P U处理/S P C处理板;S W P B R D:M N=1, B T=M P U;SW P BRD:M N=50, BT=SPC;

(11) 倒换CDB中央数据板;SWP BRD:M N=O, B T=C D P, G R P=O; (第一组C D P) S W P B R D:M N=O, B T=C D P, GRP=l; (第二组CDP)

(12) 检查交换机软件补丁运行情况;

P A T C H:T P=M P U; (检查S M模块的布丁LST的个数)

P A T C H:T P=M P U; (检查S M模块的布丁DSP的状态)

P A T C H:T P=S P C; (检查S P C模块的布丁LST的个数)

D S P P A T C H:T P=S P C; (检查S P C模块的布丁的状态)

L S T P A T C H:T P-C D P; (检查C D P模块的布丁的个数)

D SP P AT CH:TP=C DP; (检查C DP模块的布丁的状态)

(1 3) 更新计次表立即取话单;

(1 4) 删除用户、中继原7位号码的累加表底;

(15) 逐模块加载备用MPU处理/SPC处理板;

(16) 设置各模块MPU/SPC备份允许;

(1 7) 修改M P U、C D B、S P C软开关, 设为程序、数据可用, 程序、数据可写;

(1 8) 前后台数据一致性检查;S T RCRC;

(19) 当打补本打不上的时候 (状态为补丁正在自动恢复中) , 用以下强制命令清除补丁, 重新打补丁;

对主板操作

对备板操作

第二阶段:7、8位并存阶段。

此时主叫号码不做刚号处理, 也不删除所有的主叫分析。由于删除所有的主叫分析所需时间较长, 可以先保留主叫分析, 直接修改主叫分析号码变换l O0的含义 (原变换100的含义是用于真8假7时删第l位) , 修改为不做任何变换。M O D D N C:D C X=l 0 0, D C T=N O N E;

第三阶段:向7位号码送拦截音阶段。

升位完成后有两星期的7、8位都能接通的过渡期, 过渡期以后向拨7位号码的用户发拦截音。拦截音的音源由端局下发, 格式有MAV、MP3两种。CC08交换机只能加载PCM (8000Hz、A率压缩的语音文件) , 因此要通过工具软件COOLEDIT进行转换。COOLEDIT只能转换MAV格式的音源文件。如果是MP3格式的音源文件还要先通过其他工具软件先转换为MAV格式。

第四阶段:取消7位号码送拦截音阶段

删除新增的2、3、4、5、6、7、8字冠。

3 结语