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5交换机接口及连接技巧要点
全面图文解析：
交换机接口及连接技巧
交换机在我们的印象中是作为局域网节点连接的网络设备，其实它也在广域网中存在，并且得到大量应用，特别是电信运营企业中，ATM交换机和现在光纤通道交换机等，只不过我们平时很难见到这类交换机而已。
不过本文仍主要以我们常见的局域网交换机为例向大家介绍交换机的各类接口及连接方式。
局域网交换机作为局域网的集中连接设备，它的接口类型是随着各种局域网和传输介质类型的发展而变化的，分析一下局域网的主要网络类型和传输介质发展过程，我们就不难发现各种交换机接口类型，下面我们就先来介绍目前仍存在的一些交换机接口，注意，因交换机的许多接口与路由器接口完全一样，所以在此仍以路由器上的相应接口进行介绍。
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一、交换机接口类型
1.双绞线RJ-45接口
这是我们见的最多、应用最广的一种接口类型，它属于双绞线以太网接口类型。
它不仅在最基本的10Base-T以太网网络中使用，还在目前主流的100Base-TX快速以太网和1000Base-TX千兆以太网中使用。
虽然它们所使用的传输介质都是双绞线类型，但是它们却各自采用了不同版本的双绞线类型，如最初10Base-T使用的3类线到支持1000Base-TX千兆速率的6类线，中间的100Base-TX则中以使用所谓的五类、超五类线，当然也可以是六类线。
这些RJ-45接口的外观是完全一样的，如图1左图所示，像一个扁“T”字。
与之相连的是RJ-45水晶头，如图2中、右图分别为一个水晶头和做好水晶头连线的双绞网线。
如图2所示的就是一款24口RJ-45接口的以太网交换机，其中还有将在下文介绍的2个SC光纤接口和1个AUI接口。
图一
图二
2.光纤接口
对于光纤这种传输介质虽然早在100Base时代就已开始采用这种传输介质，当时这种百兆网络为了与普遍使用的百兆双绞线以太网100Base-TX区别，就称之为“100Base-FX”，其中的“F”就是光纤“Fiber”的第一个字母。
不过由于在当时的百兆速率下，与采用传统双绞线介质相比，优势并不明显，况且价格比双绞线贵许多，所以光纤在100Mbps时代产没有得到广泛应用，它主要是从1000Base技术正式实施以来才得以全面应用，因为在这种速率下，虽然也有双绞线介质方案，但性能远不如光纤好，且在连接距离等方面具有非常明显的优势，非常适合城域网和广域网使用。
目前光纤传输介质发展相当迅速，各种光纤接口也是层出不究，不过在局域网交换机中，光纤接口主要是SC类型，无论是在100Base-FX，还是在1000Base-FX网络中。
SC接口的芯在接头里面，如图3左图所示的是一款100Base-FX网络的SC光纤接口模块，其右图为一款提供了4个SC光纤接口的光纤交换机。
图2中所示交换机中也有2个SC光纤接口。
图三
从图2和图3右图交换机的SC接口外观可以看出，它与RJ-45接口非常类似，不过SC接口看似更扁些，缺口浅些。
主要看其中的接触芯片是一什么类型的，如果是8条铜弹片，则是RJ-45接口，而里面如果是一根铜柱则是SC光纤接口。
3.AUI接口与BNC
AUI接口是专门用于连接粗同轴电缆的，虽然目前这种网络在局域网中并不多见，但在一些大型企业网络中，仍可能有一些遗留下来的粗同轴电缆令牌网络设备，所以有些交换机也保留了少数AUI接口，以更大限度地满足用户需求。
AUI接口是一个15针“D”形接口，类似于显示器接口。
这种接口同样也在许多网络设备中见到，如路由器，甚至服务器中，如图4所示的就是路由器上的AUI接口示意图。
图四
BNC则是专门用于与细同轴电缆连接的接口，目前提供这种接口的交换机比较少见。
但在一些RJ-45以太网交换机和集线器中还提供少数BNC接口，专门用于与细同轴电缆作为传输介质的令牌网络连接。
为了向大家出示BNC的真实外观，下面以BNC接口网卡向大家展示，如图5所示。
图五
4.Console接口
这个接口我们知道，它是用来配置交换机的，所以只有网管型交换机才有。
而且还要注意，并不是所有网管型交换机都有，那是因为交换机的配置方法有多种，如通过Telnet命令行方式、Web方式、TFTP方式等。
虽然理论上来说，交换机的基本配置必须通过Console（控制）端口，但有些品牌的交换机的基本配置在出厂时就已配置好了，不须要进行诸如IP地址、基本用户名之类的基本配置，所以这类网管型交换机就不用提供这个Console接口了，而且就目前来说还占多数。
这类交换机通常只需要通过简单的Telnet或Java程序的Web方式进行一些高级配置即可。
当然也有一些交换机还是提供了Console接口的，但要注意的是，用于交换机配置的Console端口并不是所有交换机都一样，有的采用与Cisco路由器一样的RJ-45类型Console接口，如图6所示。
而有的则采用串口作为Console接口，如图7所示。
图六
图七
从图中可以看出，两台交换机的Console端口不一样，上图中是一个“母”头9孔“D”形接口，而下图是一个“公”头9针“D”形接口。
它们俗称为“DB-9”接口，但都是用进行交换机配置的。
除了以上两种交换机Console端口外，还有一种接口也常用于交换机的配置，那就是25针的“D”形接口。
无论交换机采用DB-9或DB-25串行接口，还是采用RJ-45接口，在进行交换机配置时，一般都需要通过专门的Console线连接至配置用计算机（通常称作终端）的串行口，与交换机不同的Console端口相适应。
Console线也分为两种，一种是串行线，即两端均为串行接口（两端均为母头或一端为公头，另一端为母头），两端可以分别插入至计算机的串口和交换机的Console端口；另一种是两端均为RJ-45接头（RJ-45-to-RJ-45）的扁平线。
由于扁平线两端均为RJ-45接口，无法直接与计算机串口进行连接，因此，还必须同时使用一个如图8所示的RJ-45-to-DB-9（或RJ-45-to-DB-25）的适配器。
通常情况下，在交换机的包装箱中都会随机赠送这么一条Console线和相应的DB-9或DB-25适配器的。
图八
5.FDDI接口
在早期的100Mbps时代，还有一种FDDI网络类型，它的中文名为“光纤分布式数据接口”，很明显它的传输介质也是光纤，其接口类型主要是SC类型。
目前由于它的优势不明显，目前也基本上不见了。
至于交换机的接口类型，在此就只介绍以上这些了，当然还会有一些接口类型，如前面所说的ATM网络接口，还有就是光纤网络接口的类型也远不止SC这一种，不过在企业局域网交换机中，这些接口通常不会遇到，所以在此不作具体介绍。
二、交换机的连接
因为交换机主要作为局域网设备集中连接使用，所以总的来说，在硬件连接方面相对要简单许多，通常只需把相应的传输介质接头插入到相应的交换机接口上即可。
下面只简单介绍一下网管型交换机的配置连接。
网管型交换机的配置通常是利用一台便携式笔记本电脑进行的，它的连接就是通过随交换机附带的一条配置电缆进行的。
配置电缆的一端连接在交换机的Console端口，另一端就连接在笔记本电脑（当然也可以是台式电脑）的串口上。
配置电缆的类型因相应交换机的Console接口类型不同而不同，通常是一条两端都是母头，或一端为公头，另一端为母头的串行电缆，当然还有一种
图九
好了，关于交换机的接口及连接就介绍至此。
从文中介绍可知，交换机的接口类型远没有路由器接口那么复杂，它主要是针对于各种局域网和传输介质类型来设置的。
而没有路由器所具复杂的有广域网接口。
正因如此，交换机的连接也相对要简单得多，只需要用相应的传输介质接头插入相应交换机端口即可，只是在对网管型交换机进行基本配置时，要稍加注意连接方式。
作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一，同时，也是随着这种快速的发展，交换机的功能不断增强，随之而来则是交换机端口的更新换代以及各种特殊设备连接端口不断的添加到交换机上，这也使得交换机的接口类型变得非常丰富，为了让大家对这些接口有一个比较清晰的认识，我们根据资料特地整理了一篇交换机接口的文章:
1、RJ-45接口
这种接口就是我们现在最常见的网络设备接口，俗称“水晶头”，专业术语为RJ-45连接器，属于双绞线以太网接口类型。
RJ-45插头只能沿固定方向插入，设有一个塑料弹片与RJ-45插槽卡住以防止脱落。
这种接口在10Base-T以太网、100Base-TX以太网、1000Base-TX以太网中都可以使用，传输介质都是双绞线，不过根据带宽的不同对介质也有不同的要求，特别是1000Base-TX千兆以太网连接时，至少要使用超五类线，要保证稳定高速的话还要使用6类线。
2、SC光纤接口
SC光纤接口在100Base-TX以太网时代就已经得到了应用，因此当时称为100Base-FX（F是光纤单词fiber的缩写），不过当时由于性能并不比双绞线突出但是成本却较高，因此没有得到普及，现在业界大力推广千兆网络，SC光纤接口则重新受到重视。
光纤接口类型很多，SC光纤接口主要用于局网交换环境，在一些高性能千兆交换机和路由器上提供了这种接口，它与RJ-45接口看上去很相似，不过SC接口显得更扁些，其明显区别还是里面的触片，如果是8条细的铜触片，则是RJ-45接口，如果是一根铜柱则是SC光纤接口。
3、FDDI接口
FDDI是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种，具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。
光纤分布式数据接口（FDDI）是由美国国家标准化组织（ANSI）制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。
FDDI使用双环令牌，传输速率可以达到100Mbps。
CCDI是FDDI的一种变型，它采用双绞铜缆为传输介质，数据传输速率通常为100Mbps。
FDDI-2是FDDI的扩展协议，支持语音、视频及数据传输，是FDDI的另一个变种，称为FDDI全双工技术（FFDT），它采用与FDDI相同的网络结构，但传输速率可以达到200Mbps。
由于使用光纤作为传输媒体具有容量大、传输距离长、抗干扰能力强等多种优点，常用于城域网、校园环境的主干网、多建筑物网络分布的环境，于是FDDI接口在网络骨干交换机上比较常见，现在随着千兆的普及，一些高端的千兆交换机上也开始使用这种接口。
4、AUI接口
AUI接口专门用于连接粗同轴电缆，早期的网卡上有这样的接口与集线器、交换机相连组成网络，现在一般用不到了。
AUI接口是一种“D”型15针接口，之前在令牌环网或总线型网络中使用，可以借助外接的收发转发器（AUI-to-RJ-45），实现与10Base-T以太网络的连接。
6、Console接口
可进行网络管理的交换机上一般都有一个“Console”端口，它是专门用于对交换机进行配置和管理的。
通过Console端口连接并配置交换机，是配置和管理交换机必须经过的步骤。
因为其他方式的配置往往需要借助于IP地址、域名或设备名称才可以实现，而新购买的交换机显然不可能内置有这些参数，所以Console端口是最常用、最基本的交换机管理和配置端口。
不同类型的交换机Console端口所处的位置并不相同，有的位于前面板，而有的则位于后面板。
通常是模块化交换机大多位于前面板，而固定配置交换机则大多位于后面板。
在该端口的上方或侧方都会有类似“CONSOLE”字样的标识。
除位置不同之外，Console端口的类型也有所不同，绝大多数交换机都采用RJ-45端口，但也有少数采用DB-9串口端口或DB-25串口端口。
DB-9串口端口
DB-25串口端口
无论交换机采用DB-9或DB-25串行接口，还是采用RJ-45接口，都需要通过专门的Console线连接至配置方计算机的串行口。
与交换机不同的Console端口相对应，Console线也分为两种:
一种是串行线，即两端均为串行接口（两端均为母头），两端可以分别插入至计算机的串口和交换机的Console端口;另一种是两端均为RJ-45接头（RJ-45toRJ-45）的扁平线。
由于扁平线两端均为RJ-45接口，无法直接与计算机串口进行连接。
因此，还必须同时使用一个RJ-45toDB-9（或RJ-45toDB-25）的适配器。
通常情况下，在交换机的包装箱中都会随机赠送这么一条Console线和相应的DB-9或DB-25适配器。
1、何为GBIC？
GBIC是GigaBitrateInterfaceConverter的缩写，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。
GBIC设计上可以为热插拔使用。
GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。
采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场分额。
2、何为SFP？
SFP是SMALLFORMPLUGGABLE的缩写，可以简单的理解为GBIC的升级版本。
SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。
SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。
有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC（MINI-GBIC）。
SFP模块体积比GBIC模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。
SFP模块的其他功能基本和GBIC相同。
3、光纤分哪几种？
光纤分为多模光纤和单模光纤两种：
其中，多模光纤由于发光器件比较便宜以及施工简易的特性，广泛用于短距离的通讯上，多模光纤又分为50um芯径和62.5um芯径两种，其中62.5um的比较常见，但性能上没有50um的好。
我公司的GBIC-SX多模产品均适合这两种多模光纤，传输距离分别为550米（在50um光纤上）和330米（在62.5um光纤上）。
单模光纤一般用于远距离通讯，芯径为9um，我公司的单模GBIC产品在单模光纤上传输距离分别达到10公里、20公里、70公里、120公里。
一般交换机厂商在单模上只提供10公里和70公里两种型号，20公里产品可以有效的节约系统集成商特定网络方案的总体造价。
120公里产品用于特殊的超长运行环境。
关于千兆位接口转换器（GBIC）的介绍
千兆位接口转换器（GBIC）是一种热插拔的输入/输出设备，该设备插入到千兆位以太网端口/插槽内，负责将端口与光纤网络连接在一起。
GBIC可以在各种Cisco产品（参见表2）上使用和互换，并可逐个端口地与遵循IEEE802.3z的1000BaseSX、1000BaseLX/LH或1000BaseZX接口混用。
更进一步说，Cisco正在提供一种完全遵循IEEE802.3z1000BaseLX标准的1000BaseLX/LH接口，但其在单模光纤上的传输距离高达10公里，要比普通的1000BaseLX接口远5公里。
总之，随着新功能的不断开发，这些模块升级到最新的接口技术将更加容易，从而使客户投资能发挥最大效益。
图1给出了一种GBIC。
图1千兆位接口转换器
规格
GBIC的技术规格如表所示。
GBIC的技术规格
规格
说明
尺寸（高′宽′长）
0.39′1.18′2.56英寸（1′3′6.5厘米）
连接器
多模光纤：
SC
单模光纤：
SC
波长
SX：
850nm
LX/LH：
1300nm
ZX：
1550nm
布线距离（最大）
SX：
1804英尺（550米）
LX/LH：
32810英尺（10公里）
ZX：
70到100公里
端口布线规格
一般来说，不同的产品搭配的GBIC模块端口对布线规格的要求都各有不同，不管是布线类型还是布线距离，下面以思科的产品为例进行分析:
思科GBIC端口布线规格
GBIC
波长（nm）
光纤类型
内芯规格（微米）
模态带宽（MHz/km）
布线距离
WS-G5484SX1
850
多模光纤
62.5
62.5
50.0
50.0
160
200
400
500
722英尺（220米）
902英尺（275米）
1640英尺（500米）
1804英尺（550米）
WS-G5486LX/LH
1300
多模光纤2单模光纤（LX/LH）
62.5
50.0
50.0
9/10
500
400
500
-
1804英尺（550米）
1804英尺（550米）
1804英尺（550米）
32810英尺（10公里）
WS-G5487ZX
1550
单模光纤
无此条件
N/A
70到100公里
下表给出了安装在千兆位以太网端口上的GBIC的布线规格。
请注意，所有的GBIC端口都使用SC型连接器，所有列出的GBIC（多模和单模光纤）的最小布线距离为6.5英尺（2米）。
1：
仅使用多模光纤。
2：
需要模式调整修补线（CAB-GELX-625或等效产品）。
若多模光纤使用一般的修补线，1000BaseLX/LHGBIC和短链路距离（几十米）将会造成收发端饱和，造成误码率（BER）提高。
另外，若LX/LHGBIC与62.5微米的多模光纤配合使用，您必须在链路收发两端的GBIC和多模光纤之间安装一个模式调整修补线。
若链路距离超过984英尺（300米）时，也需要模式调整修补线。
注释：
为了遵循IEEE标准，必须使用模式调整修补线（CAB-GELX-625或等效产品）。
IEEE发现，当使用某些类型的光纤内芯时，链路距离不能满足要求。
解决办法是使用模式调。
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