以太网四代交换机的演进史

　　以太网称霸

　　作为一种原理简单、便于实现同时又价格低廉的局域网链路层技术，以太网正在成为网络领域的基础和垄断承载技术。40年风雨兼程，以太网逐渐赢得业界普遍认同，成为最有前途的网络技术。这其中，更高性能的快速以太网和千兆以太网的出现，可以说是以太网飞速发展、迅速称霸局域网并将触角渗透到城域网的翅膀。

　　1973年，施乐帕洛阿尔托研究中心的罗伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe）给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录，这被认为是以太网的源起点。1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。1977年底，梅特卡夫和他的合作者获得了"具有冲突检测的多点数据通信系统"的专利。多点传输系统被称为CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听多路访问），从此标志以太网的诞生。

　　1979年，梅特卡夫离开施乐成立了3Com公司。3com对迪吉多、英特尔和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台，当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌：环网和ARCNET，在以太网大潮的冲击下，它们很快萎缩并被取代。

　　今天，3Com已经消失，而以太网却呈现出了万夫莫挡的霸气。

　　四代交换机演进史

　　从1989年第一台以太网交换机面世至今，经过20多年的快速发展，以太网交换机在转发性能上有了极大提升，端口速率从10M发展到了100G，单台设备的交换容量也由几十Mbps提升到了几十Tbps。凭借着"高性能、低成本"等优势，以太网交换机如今已经成为应用最为广泛的网络设备。

　　随着以太网的发展，以太网交换机也在持续演进。早期的以太网设备如集线器是物理层设备，不能隔绝冲突扩散，限制了网络性能的提高。交换机（网桥）作为一种能隔绝冲突的二层网络设备，极大地提高了以太网的性能。随着技术的发展，如今的交换机早已突破当年桥接设备的框架，不仅能完成二层转发，也能根据IP地址进行三层硬件转发，甚至还出现了工作在四层及更高层的交换机。

　　根据交换机工作的协议层次，将交换机划分为：二层交换机、三层交换机和多层多业务交换机，简单回顾一下交换机的发展历程。

　　交换机前身：集线器

　　说到交换机，不得不先说一下和交换机外观非常类似的集线器。

　　集线器（Hub）工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即"物理层"，其主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。

　　由于集线器收到报文会向所有端口转发，同时只能传输一个数据帧，通过集线器相连的所有主机处于同一个冲突域中，因此，当有多台主机同时发送数据报文时，大量的冲突将导致性能显著下降，这也意味着集线器所有端口都要共享同一带宽，以集线器为核心构建的网络是共享式以太网的典型代表。

　　严格来说，集线器不属于狭义上的交换机范畴，但由于集线器在网络发展初期具有举足轻重的作用，在很长时间内占据着目前接入交换机的应用位置，因此往往也被看成是（第）一层交换机。

　　典型产品有：3COM 3C16410集线器、Cisco 1538集线器。