| 交換器又稱(chēng)為交換機(jī)(英文:Switch，意為“開(kāi)關(guān)”)是一種用于電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入設(shè)備的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路，交換器其實(shí)就是一種交換式的集線器。交換器與集線器(HUB)在網(wǎng)路內(nèi)的功用大致相同，其間最大的差異在于交換器的每個(gè)埠(port)都享有一個(gè)專(zhuān)屬的頻寬并具備資料交換功能，使得網(wǎng)路傳輸效能得於同一時(shí)間內(nèi)所能傳輸?shù)馁Y料量較大；而集線器為則是所有的埠(port)共享一個(gè)頻寬。
交換機(jī)按用途一般分為以太網(wǎng)交換機(jī)，電話語(yǔ)音交換機(jī)、光交換機(jī)等。
電話程控交換機(jī)
交換機(jī)的起初是人工交換。當(dāng)電話被發(fā)明后，只需要一根足夠長(zhǎng)的導(dǎo)線，加上末端的兩臺(tái)電話，就可以使相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)人進(jìn)行語(yǔ)音交談。
電話增多后，要使每個(gè)擁有電話的人都能相互通信，我們不可能每?jī)膳_(tái)電話機(jī)之間有拉上一根線。于是人們?cè)O(shè)立了電話局，每個(gè)電話用戶都接一根線到電話局的一個(gè)大電路板上。當(dāng)A希望和B通話時(shí)，就請(qǐng)求電話局的接線員接通B的電話。接線員用一根導(dǎo)線，一頭插在A接到電路板上的孔，另一頭插到B的孔，這就是“接續(xù)”，相當(dāng)于臨時(shí)給A和B拉了一條電話線，這時(shí)雙方就可以通話了。當(dāng)通話完畢后，接線員將電線拆下，這就是“拆線”。整個(gè)過(guò)程就是“人工交換”，它實(shí)際上就是一個(gè)“合上開(kāi)關(guān)”和“斷開(kāi)開(kāi)關(guān)”的過(guò)程。因此，把“交換”譯為“開(kāi)關(guān)”從技術(shù)上講更容易讓人理解。
人工交換的效率太低，不能滿足大規(guī)模部署電話的需要。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和開(kāi)關(guān)電路技術(shù)的成熟，人們發(fā)現(xiàn)可以利用電子技術(shù)替代人工交換。電話終端用戶只要向電子設(shè)備發(fā)送一串電信號(hào)，電子設(shè)備就可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，將請(qǐng)求方和被請(qǐng)求方的電路接通，并且獨(dú)占此電路，不會(huì)與第三方共享（當(dāng)然，由于設(shè)計(jì)缺陷的緣故，可能會(huì)出現(xiàn)多人共享電路的情況，也就是俗稱(chēng)的“串線”）。這種交換方式被稱(chēng)為“程控交換”。而這種設(shè)備也就是程控交換機(jī)”又被稱(chēng)為“語(yǔ)音交換機(jī)”。
由于程控交換的技術(shù)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，設(shè)備昂貴，我國(guó)的電話普及率一直不高。隨著當(dāng)年華為、中興通訊等企業(yè)陸續(xù)自主研制出程控交換機(jī)，電話在我國(guó)得到迅速地普及。
目前，語(yǔ)音程控交換機(jī)普遍使用的通信協(xié)議為七號(hào)信令（Signalling System No.7）
交換機(jī)
隨著計(jì)算機(jī)及其互聯(lián)技術(shù)（也即通常所謂的“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”）的迅速發(fā)展，以太網(wǎng)成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。而以太網(wǎng)的核心部件就是以太網(wǎng)交換機(jī)也和稱(chēng)為數(shù)據(jù)交換機(jī)。
不論是人工交換還是程控交換，都是為了傳輸語(yǔ)音信號(hào)，是需要獨(dú)占線路的“電路交換”。而以太網(wǎng)是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，需要傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)，因此采用的是“包交換”。但無(wú)論采取哪種交換方式，交換機(jī)為兩點(diǎn)間提供“獨(dú)享通路”的特性不會(huì)改變。就以太網(wǎng)設(shè)備而言，交換機(jī)和集線器的本質(zhì)區(qū)別就在于：當(dāng)A發(fā)信息給B時(shí)，如果通過(guò)集線器，則接入集線器的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都會(huì)收到這條信息（也就是以廣播形式發(fā)送），只是網(wǎng)卡在硬件層面就會(huì)過(guò)濾掉不是發(fā)給本機(jī)的信息；而如果通過(guò)交換機(jī)，除非A通知交換機(jī)廣播，否則發(fā)給B的信息C絕不會(huì)收到（獲取交換機(jī)控制權(quán)限從而監(jiān)聽(tīng)的情況除外）。
目前，以太網(wǎng)交換機(jī)廠商根據(jù)市場(chǎng)需求，推出了三層甚至四層交換機(jī)。但無(wú)論如何，其核心功能仍是二層的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包交換，只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數(shù)據(jù)包的能力。
光交換機(jī)
光交換是新一代的交換技術(shù)。原有的交換技術(shù)都是基于電信號(hào)的，原有的光纖交換機(jī)也是先將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)交換處理后，再轉(zhuǎn)回光信號(hào)發(fā)到另一根光纖。由于光電轉(zhuǎn)換速率較低，同時(shí)電路的處理速度存在物理學(xué)上的瓶頸，因此人們?cè)O(shè)計(jì)出一種無(wú)需經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換的“光交換機(jī)”，其內(nèi)部不是電路而是光路，邏輯原件不是開(kāi)關(guān)電路而是開(kāi)關(guān)光路。這樣將大大提高交換機(jī)的處理速率。 |
