在中国大陆，多人租用或多人居住的高层建筑物内，其以太网络交换系统 (Ethernet Switch System) 有很大的比例是安置在大楼的地下室内，由于实际环境的限制，使得在直接存取网络设备的能力上非常有限，导致如何做好系统建置 (Configuration) 与异常问题的诊断，成为网络管理人员的一大挑战。有两种技术运用在中小型企业 (Small and Medium Businesses, SMB) 所使用的低价以太网络交换器上，让这项工作变得极其容易：那就是网络线诊断 (Cable Diagnostics) 技术与网页聪明式管理 (Websmart) 技术。网络线诊断技术是利用交换器内部自行去侦测网络联机质量的能力，而不需要依靠昂贵的网络线测试器 (Cable Tester)。Websmart技术让使用者有能力在远程作系统的建置，并监控整个网络的使用状况。Websmart网络管理系统与原有的管理系统的差异，在于它不需要花费昂贵的费用，去操作不易使用的网管软件;比照典型的网管系统而言，它所需的花费更是相对的低廉。下面说明此技术所带来的好处与应用。

　　Websmart的定义 　　   

　　保持网络畅通，让所有使用者都可以有效使用网络资源是网络管理的主要目的。一套价格合理、导入时程快速、并有人性化操作接口的网管系统，以提升企业投资报酬率是网管系统的主要目标。网络制造厂商在这两个前题下，不断思考如何在不影响中小型企业使者的网络需求、并维持一定的质量，提供一套低价的解决方案。Websmart交换器的网络商品于是诞生…

　　随着网络的流行及WWW的兴起，网页浏览器 (Web Browser) 是现今网络使用者最熟悉、也最普遍的网络工具。利用HTTP/Web服务的应用程序，成为现今的主流。Websmart交换器就是在低价位的成本结构下，提供网络管理人员，经由网页浏览器 (例如IE Explorer, Netscape) 来建置此交换器的组态。

       Websmart交换器有下面几个特征：
       第一、它可以存取交换器内所提供的管理参数。
　　第二、它有能力接收、处理网管封包，以实现更多的管理功能。
　　第三、它必须能有效处理HTTP/Web封包，得以利用网页浏览器，经由现存的网络线做远程的交换器管理。
　　第四、不论是硬设备，或是软件组件的取得，它必须是低价位的网管解决方案。

       网络交换器的等级 　  

　　 以太网络交换器的等级，依传统交换器管理的能力来看，由简单到复杂可分为下列几类：

       1、无管理能力交换器 (Unmanaged Switch) 
       Unmanaged 交换器不提供交换器管理能力，顶多只有根据开机时EEPROM的设定来配置交换器的组态。一般使用者只能依据面板LED灯号的显示，知道交换器的状态。如果发现交换器出现异常状况，通常只能找专业人员利用其它的工具来处理，或是机器送修。这是最便宜、功能最阳春的选择方案。

　　2、聪明式管理能力交换器 (Smart Switch) 
       在硬件成本的考虑下，普遍、流行、且价格低廉的8051微处理器，被使用来做一些基本的交换器设定与管理功能。一般使用者利用交换器上所提供的操作功能 (Console Function)，经由RS232连接线去管理交换器。当此交换器需要重新设定、或是网络有异常现象发生，需要进行更进一步分析时，网管人员就必须带着Notebook到机器旁操作。使用不便、与功能不足是此类交换器的主要缺陷。

　　3、可管理式交换器 (Managed Switch) 
       Managed交换器利用高效益CPU来实现交换器管理功能，并配合复杂的网管软件，以排除异常状况及流量，维持系统应用程序及网络设备的可用性。

　　大型的企业用户，由于网络设备的复杂性与异质化，网络运作的问题，可能发生在设备、网络、或应用系统中。所以需要一组信息管理人员，运用复杂的网管软件来进行封包、通讯协议的测量与分析，以维护网络的质量 -- 这需要花费极高的人力及设备成本。但相对于一般中小型企业或顶客族 (SOHO) 而言，网络环境的单纯性，让多数的网管功能都派不上用场，网管人员也从来不去用它 -- 徒然耗费不必要的金钱。Websmart交换器即是一种对中小型客户而言最佳的选择。

       Websmart 的技术

　　Websmart交换器是介于Smart 交换器与Managed 交换器间的网络商品，它加强Smart 交换器的功能，并撷取Managed 交换器上中小型企业所必需具备的管理能力。

       从技术观点来看，它针对Smart 交换器的问题去分析，找出三个征结点：
　　·CPU是整理效益的核心，但8051因为是8位微处理器、CPU频率不足、且需要12个周期来完成一个指令的执行，造成较复杂的网络软件与通讯协议无法执行。
　　·8051微处理器64K位组的数据与程序寻址空间不足，限制了网络软件的发展。
　　·CPU内需要有媒体存取控制 (Media Access Control, MAC) 功能，并能快速的送收它所需要的管理封包。

　　因此，网络系统商从各个方面来解决上述问题，图(一)是一个Websmart  交换器的实现图，它包含三大部份：CPU、交换芯片 (Switch Chip) 、 与软件。

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图(一) Websmart  交换器的实现图

　　·在CPU效能提升上，它加快微处理器的频率从一般的25MHz到50MHz，甚至更高的频率。指令执行时间也加速到4个周期一个指令，甚至1个周期一个指令。
　　·在CPU程序寻址空间的扩充方面，配合程序语言连结器厂商的功能延伸，利用Banking的技术到达512K位组;或是增加寻址线达到4M位组，甚至16M位组的程序执行空间。
　　·在微处理器内增加MAC控制器 ，直接连接到交换器芯片，并利用DMA (Direct Memory Access) 的方式降低CPU的负载。
　　·针对系统需要处理的封包，利用硬件所提供的内容过滤 (Filter) 功能撷取封包，微处理器可以降低不必要封包的处理。除此之外，还提供硬件加速功能，减低微处理器计算处理的负载。
　　·使用  Linux操作系统，移植因特网上免费 (或是低价) 的网络通讯协议与相关软件。

       Websmart交换器的管理功能

       Websmart交换器不仅提供使用者远程建置的能力，也扩充了原先Smart交换器所能提供的以太网络第2层级 (Layer 2) 相关的管理功能。依照对一般中小型企业网络管理功能的了解，一般使用者较常用的功能不外乎下列几项，兹简述如下：
　　·维持系统增值 (Value Add) 功能的运作 
       初始设定系统特制的增值功能，并维护其正常的运作。系统增值工能，例如：提供网络网络线电源功能 (Power Over Ethernet, PoE) 、网络线诊断功能、IGMP的IP Multicasting。

　　·交换器组态的监控 
       举凡系统组态的设定、端口 (Switch Port) 速度的设定、或是端口连结状态的查看… 都是使用者必备的功能。

　　·交换器数据量的监测

　　·网络使用的安全性维护与运输流量控制 
       利用VLAN (Virtual LAN) 来区格不同的应用服务。 
       利用Trunking功能来增加交换器间频宽，让线路间互相备援，并达到流量平衡。 
       利用QoS设定不同网络服务的优先等级，在网络频宽不足时，用以保障特定网络服务或对象的传输质量与优先级。

　　·异常状况的监测与自动回复功能 
       利用   Rate Control 设定门坎值 (Threshol

　　·在线交换器软件的更新 (Firmware Upgrade)

       网络线诊断功能

　　除了交换芯片内部所供的功能外，部份厂商芯片还提供了网络线诊断能力，例如：Broadcom 的交换器芯片 (Switch Chip) 与PHY芯片。一般而言，网络问题往往有绝大部份的比例，是发生在网络线配置上，使用者在不明就里的情况下，将网络设备送修，却找不到真正的问题原因。 网络线诊断能力的功能，让网络管理者可以先过滤故障的原因：是在于网络设备、或是网络线上面。以避免错误的装置送修，徒然浪费无谓的成本。

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图(二) 网络配线

       网络配线是网络管理中重要的一环。如图(二)所示，一条网络线内有8条线，以 100Mbps以太网络为例：利用第1、2、3、6、四条线作网络讯息的送收。所以会有1、2一组，3、6一组共两组的双绞线对 (Twist Pairs)。PC端的接头或是交换器的Up Link端口是媒体独立接口 (Media Dependent Interface, MDI)，交换器端是MDIX 接口。PC端连接到交换器要用直接式 (Straight-Through) 网络线 ;PC与PC连接，或是PC连接到交换器的Up Link端口就必使用交叉 (Crossover) 线。错误的连接会造成讯号无法辨识，除非交换器提供了 Auto MDI/MDIX功能。

　　网络线诊断功能提供了下列的能力：
　　·网络线的诊断
　　包含网络线长度的侦测;网络线如果有问题，网络线诊断功能除了可以自动评估故障线路的距离，还可以分辨问题的原因，是线断了 (Open) ? 因接触不良而短路 (Short)? 或是线内短路 (Short-to-other-pair)?，以方便故障的修复。

　　·网络线的速度
　　是10Mbps？ 100Mbps ？ 或是 1 Gigabit？
　　是全双工？或是半双工？

　　·网络线连结的状态
　　可侦测线路Up/Down的状态;本地及远程接收器的状况。

　　·网络线内双绞线对状态
　　显示双绞线极性是否正确，也就是TX端是否接到对方的RX端。此外，如果选错网络线，网络线诊断功能也可侦测到网络线的使用是否正确。

图(三) 网络线诊断功能可以定义特定问题的原因

       风险与展望

　　仅管Websmart交换器利用新方法来达成低价的网管能力;但不容讳言的，它仍有些先天上的限制，让是否能再提供更多的网管能力，需要经过谨慎的评估其CPU效能与程序储存空间而决定，并需经过更加严密的测试验证。例如：是否可新增SNMP/RMON功能，来监控各项有用的参数值与数据流量… 使用者的需求是渐进式的，可预见在不久的将来，Websmart交换器很可能被要求具备Managed交换器所能提供的能力。

　　科技的进步，在于人类不满足于现状，希望藉由更多的创新研发来改善生活质量。针对Websmant交换器的需求也是一样，如何在不影向成本的考虑下，提升管理功能的能力，将成为网络制造商必须思考的下一个课题。