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交換機原理，交換機工作原理詳解

瀏覽次數：發(fā)布時(shí)間：2019-11-14

       交換機是一種用于電（光）信號轉發(fā)的網(wǎng)絡(luò )設備。它可以為接入交換機的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)提供獨享的電信號通路。最常見(jiàn)的交換機是以太網(wǎng)交換機。交換機工作于OSI參考模型的第二層，即數據鏈路層。交換機擁有一條高帶寬的背部總線(xiàn)和內部交換矩陣，在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對之間的數據傳輸。交換機的傳輸模式有全雙工，半雙工，全雙工/半雙工自適應。接下來(lái)我們就來(lái)為大家詳細介紹下交換機的原理以及交換機的工作原理，感興趣的就一起來(lái)看看吧！
交換機原理，交換機工作原理
       一、交換機原理
       交換機是根據網(wǎng)橋的原理發(fā)展起來(lái)的，學(xué)習交換機先認識兩個(gè)概念：
       a、沖突域
       沖突域是數據必然發(fā)送到的區域。
       HUB是無(wú)智能的信號驅動(dòng)器，有入必出，整個(gè)由HUB組成的網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)沖突域。
       交換機的一個(gè)接口下的網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)沖突域，所以交換機可以隔離沖突域。
       b、廣播域
       廣播數據時(shí)可以發(fā)送到的區域是一個(gè)廣播域。
       交換機和集線(xiàn)器對廣播幀是透明的，所以用交換機和HUB組成的網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)廣播域。
       路由器的一個(gè)接口下的網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)廣播域。所以路由器可以隔離廣播域。
 
       二、交換機工作原理
       a、地址表
       端口地址表記錄了端口下包含主機的MAC地址。端口地址表是交換機上電后自動(dòng)建立的，
       保存在RAM中，并且自動(dòng)維護。
       交換機隔離沖突域的原理是根據其端口地址表和轉發(fā)決策決定的。
       b、轉發(fā)決策
       交換機的轉發(fā)決策有三種操作：丟棄、轉發(fā)和擴散。
       丟棄：當本端口下的主機訪(fǎng)問(wèn)已知本端口下的主機時(shí)丟棄。
       轉發(fā)：當某端口下的主機訪(fǎng)問(wèn)已知某端口下的主機時(shí)轉發(fā)。
       擴散：當某端口下的主機訪(fǎng)問(wèn)未知端口下的主機時(shí)要擴散。
       每個(gè)操作都要記錄下發(fā)包端的MAC地址，以備其它主機的訪(fǎng)問(wèn)。
       c、生存期
       (1)生存期是端口地址列表中表項的壽命。每個(gè)表項在建立后開(kāi)始進(jìn)行倒計時(shí)，每次發(fā)送。
       (2)數據都要刷新記時(shí)。對于長(cháng)期不發(fā)送數據的主機，其MAC地址的表項在生存期結束時(shí)刪除。
       (3)所以端口地址表記錄的總是最活躍的主機的MAC地址。
       (4)應該說(shuō)交換機有很多值得學(xué)習的地方，這里我們主要介紹交換機結構及組網(wǎng)方式，21世紀10年代以來(lái)網(wǎng)絡(luò )應用越來(lái)越廣泛，交換機作為網(wǎng)絡(luò )中的紐帶發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。簡(jiǎn)單的說(shuō)，交換機就是將它與用戶(hù)計算機相連就行了，完成各個(gè)計算機之間的數據交換。復雜來(lái)說(shuō)，交換機針對在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的位置而言，一些高層交換機如三層交換、網(wǎng)管型的產(chǎn)品，在交換機結構方面就沒(méi)這么簡(jiǎn)單了。
       d、三層交換機
       通常，普通的交換機只工作在數據鏈路層上，路由器則工作在網(wǎng)絡(luò )層。而功能強大的三層交換機可同時(shí)工作在數據鏈路層和網(wǎng)絡(luò )層，并根據 MAC地址或IP地址轉發(fā)數據包。但是要注意到三層交換機并不能完全取代路由器，因為它主要是為了實(shí)現處于兩個(gè)不同子網(wǎng)的Vlan進(jìn)行通訊，而不是用來(lái)作數據傳輸的復雜路徑選擇。
       e、網(wǎng)管功能
       一臺交換機所支持的管理程度反映了該設備的可管理性與可操作性。帶網(wǎng)管功能的交換機可對每個(gè)端口的流量進(jìn)行監測，設置每個(gè)端口的速率，關(guān)閉/打開(kāi)端口連接。通過(guò)對交換機端口進(jìn)行監測，便于對網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)流量的區分和迅速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )故障定義，提高了網(wǎng)絡(luò )的可管理性。
       f、端口聚合
       這是一種封裝技術(shù)，它是一條點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，鏈路的兩端可以都是交換機，也可以是交換機和路由器，還可以是主機和交換機或路由器?；诙丝趨R聚（Trunk）功能，允許交換機與交換機、交換機與路由器、主機與交換機或路由器之間通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)端口并行連接同時(shí)傳輸以提供更高帶寬、更大吞吐量， 大幅度提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò )能力。
 
       好了，以上內容就是關(guān)于交換機原理以及交換機工作原理的詳細介紹，希望能對你有所幫助！飛暢科技20年專(zhuān)業(yè)從事光端機、工業(yè)交換機、光纖收發(fā)器、協(xié)議轉換器等工業(yè)通信設備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。歡迎前來(lái)了解、交流，咨詢(xún)熱線(xiàn)：0571-87007140，400-0505-571。
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