交换机知识总结之基础篇

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1、交换机知识总结之基础篇來源：考试大【考试人：屮国教育考试第一门户】2012年4月2日交换机的定义交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路山上的技术的统称。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。在计算机网络系统中，交换概念的提出改进了共享工作模式。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB木身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据

2、包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一•组数据帧的通讯，如果发牛•碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。交换机的工作原理工作在数据链路层。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换短阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以示，处理端口会杳找内存屮的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端I1±,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到冃的端口，忖的MAC若不存在，广播到所冇的端口，接收端口回应后交换机会”学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址

3、表中。使用交换机也可以把网络”分段“，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以冇效的减少冲突域，但它不能划分网络层广播,即广播域。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端II都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享冇全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽,都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这吋的总流通最就等于2xl0Mbps=20Mbps,而使

4、用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps.总Z,交换机是一种棊于MAC地址识別，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机町以”学习“MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧总接山源地址到达目的地址。交换机的分类交换机的传输模式有全双工，半双工，全双工/半双工自适应交换机的金双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平吋打电话一样，说话的同吋也能够听到对方的声音。目前的交换机都支持全双工。全双工的好处在于迟延小，速度快。

5、提到全双工，就不能不提与Z密切对应的另一个概念，那就是”半双丄“，所谓半双丄就是指一个吋间段内只有一个动作发生，举个简单例子，一条窄窄的马路，同时只能有一辆车通过，当冃前有两辆车对开，这种情况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是实行半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会逐渐退岀历史舞台。从广义上來看，网络交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网

6、络打卬机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机部是机架式，部门级交换机可以是机架式（插槽数较少），也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式（功能较为简单）。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应川的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信

7、息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍的交换机指的是局域网交换机。交换机的功能交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错课校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存屮的MAC地址表中。转发/过滤：当一个数据帧的U的地址在MAC地址表屮有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。消除回路：当交换机

8、包括一个冗余回路时，以太网交换机通过牛成树协议避免回路的产生，同吋允许存在后备路径。交换机除了能够连接同种类烈的网络Z外，述对以在不同类烈的网络（如以太网和快速以太