交換機工作于OSI參考模型的第二層,即數據鏈路層。交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時,通過將MAC地址和端口對應,形成一張MAC表。在今后的通訊中,發往該MAC地址的數據包將送往其對應的端口,而不是所有的端口。因此,交換機可用于劃分數據鏈路層廣播,即域;但它不能劃分網絡層廣播,即廣播域。交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數據包以后,處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網卡的硬件地址)的NIC(網卡)掛接在哪個端口上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口,目的MAC若不存在,廣播到所有的端口,接收端口回應后交換機會“學習”新的MAC地址,并把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網絡“分段”,通過對照IP地址表,交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發,可以有效的減少域。當節點A向節點D發送數據時,節點B可同時向節點C發送數據。邛崍如何交換機原理優勢
隨著計算機及其互聯技術(也即通常所謂的“網絡技術”)的迅速發展,以太網成為了迄今為止普及率高的短距離二層計算機網絡。而以太網的部件就是以太網交換機。不論是人工交換還是程控交換,都是為了傳輸語音信號,是需要獨占線路的“電路交換”。而以太網是一種計算機網絡,需要傳輸的是數據,因此采用的是“分組交換”。但無論采取哪種交換方式,交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網設備而言,交換機和集線器的本質區別就在于:當A發信息給B時,如果通過集線器,則接入集線器的所有網絡節點都會收到這條信息(也就是以廣播形式發送),只是網卡在硬件層面就會過濾掉不是發給本機的信息;而如果通過交換機,除非A通知交換機廣播,否則發給B的信息C絕不會收到(獲取交換機控制權限從而的情況除外)。邛崍如何交換機原理優勢接收端口回應后交換機會“學習”新的MAC地址,并把它添加入內部MAC地址表中。
交換機的任意節點收到數據傳輸指令后,即對于存儲在內存里的地址表進行快速查找,從而對于MAC地址的網卡連接位置進行確認,然后再將數據傳輸到該節點上。如果在地址表中找到相應的位置,則進行傳輸;如果沒有,交換機就會將該地址進行記錄,以利于下次尋找和使用。交換機一般只需要將幀發送到相應的點,而無需如集線器發送到所有節點,從而節省了資源和時間,提高了數據傳輸的速率。通過交換的方式進行的數據傳輸,其實就是交換機的數據傳送的方式。之前的集線器,更多是利用共享的方式,來對數據進行傳輸,沒有辦法從通訊的速度上進行要求。集線器的共享方式,也就是常說的共享式網絡,以集線器作為連接設備并且只 有一個方向的數據流,因而網絡共享的效率非常低。
“交換機”是一個舶來詞,源自英文“Switch”,原意是“開關”,中國技術界在引入這個詞匯時,翻譯為“交換”。在英文中,動詞“交換”和名詞“交換機”是同一個詞(注意這里的“交換”特指電信技術中的信號交換,與物品交換不是同一個概念)。 1993年,局域網交換設備出現,1994年,國內掀起了交換網絡技術的熱潮。其實,交換技術是一個具有簡化、低價、高性能和口密集特點的交換產品,體現了橋接技術的復雜交換技術在OSI參考模型的第二層操作。與橋接器一樣,交換機按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉發。而這種轉發決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是交換機轉發延遲很小,操作接近單個局域網性能,遠遠超過了普通橋接互聯網網絡之間的轉發性能。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數據包以后。
交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為的物理網段(注:非IP網段),連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時,節點B可同時向節點C發送數據,而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網交換機,那么該交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。總之,交換機是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉發數據幀功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址,并把其存放在內部地址表中,通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口,目的MAC若不存在,廣播到所有的端口。蒲江如何交換機原理代理品牌
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