交換機(jī)原理

原理

交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí)，通過(guò)將MAC地址和端口對(duì)應(yīng)，形成一張MAC表。

在今后的通訊中，智能路由交換機(jī)，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口，而不是所有的端口。因此，交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，華三H3C智能路由交換機(jī)，即廣播域。

交換機(jī)特點(diǎn)

因?yàn)榻粨Q機(jī)有帶寬很高的內(nèi)部交換矩陣和背部總線，并且這個(gè)背部總線上掛接了所有的端口，通過(guò)內(nèi)部交換矩陣，智能路由交換機(jī)價(jià)格，就能夠把數(shù)據(jù)包直接而迅速地傳送到目的節(jié)點(diǎn)而非所有節(jié)點(diǎn)， 這樣就不會(huì)浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，從而產(chǎn)生非常高的效率。同時(shí)在此過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩潭确浅８?，更是受到使用者的歡迎和普遍好評(píng)。

和集線器每個(gè)端口共享同樣帶寬不同的是，交換機(jī)的數(shù)據(jù)帶寬具有獨(dú)享性。在這樣的前提下，在同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，交換機(jī)就可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)之間，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可 以當(dāng)做獨(dú)立網(wǎng)段而獨(dú)自享有固定的部分帶寬，這樣就沒有和其他設(shè)備進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)實(shí)用的必要。

交換機(jī)用途

交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對(duì)VLAN（虛擬局域網(wǎng)）的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。

學(xué)習(xí)：以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來(lái)存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。

轉(zhuǎn)發(fā)/過(guò)濾：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）

消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。交換機(jī)除了能夠連接同種類型的網(wǎng)絡(luò)之外，還可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)）之間起到互連作用。如今許多交換機(jī)都能夠提供支持快速以太網(wǎng)或FDDI等的高速連接端口，華為智能路由交換機(jī)設(shè)備，用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬。

一般來(lái)說(shuō)，交換機(jī)的每個(gè)端口都用來(lái)連接一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段，但是有時(shí)為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)直接連接到交換機(jī)的端口上。這樣，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。

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