交換機工作原理
懸賞分：20|
交換（switching）按照通信兩端傳輸信息需要用人工或設(shè)備自動完成方法把要傳輸信息送符合要求相應(yīng)路由上技術(shù)統(tǒng)稱廣義交換機（switch）種通信系統(tǒng)完成信息交換功能設(shè)備
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交換概念提出對于共享工作模式改進我們前介紹過HUB集線器種共享設(shè)備HUB本身能識別目地址當同局域網(wǎng)內(nèi)A主機給B主機傳輸數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)包HUB架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上廣播方式傳輸由每臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭地址信息來確定否接收也說種工作方式下同時刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸組數(shù)據(jù)幀通訊發(fā)生碰撞還得重試種方式共享網(wǎng)絡(luò)帶寬
交換機擁有條高帶寬背部總線和內(nèi)部交換矩陣交換機所有端口都掛接條背部總線上控制電路收數(shù)據(jù)包處理端口會查找內(nèi)存地址對照表確定目MAC（網(wǎng)卡硬件地址）NIC（網(wǎng)卡）掛接哪端口上通過內(nèi)部交換矩陣迅速數(shù)據(jù)包傳送目端口目MAC若存才廣播所有端口接收端口回應(yīng)交換機會學習新地址并把添加入內(nèi)部MAC地址表
使用交換機也把網(wǎng)絡(luò)分段通過對照MAC地址表交換機只允許必要網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機通過交換機過濾和轉(zhuǎn)發(fā)有效隔離廣播風暴減少誤包和錯包出現(xiàn)避免共享沖突
交換機同時刻進行多端口對之間數(shù)據(jù)傳輸每端口都視獨立網(wǎng)段連接其上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨自享有全部帶寬無須同其設(shè)備競爭使用當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時節(jié)點B同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)而且兩傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)全部帶寬都有著自己虛擬連接假使里使用10Mbps太網(wǎng)交換機該交換機時總流通量等于2×10Mbps＝20Mbps而使用10Mbps共享式HUB時HUB總流通量也會超出10Mbps
總之交換機種基于MAC地址識別能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機學習MAC地址并把其存放內(nèi)部地址表通過數(shù)據(jù)幀始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時交換路徑使數(shù)據(jù)幀直接由源地址達目地址
從廣義上來看交換機分兩種：廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機廣域網(wǎng)交換機主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域提供通信用基礎(chǔ)平臺而局域網(wǎng)交換機則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)用于連接終端設(shè)備PC機及網(wǎng)絡(luò)打印機等從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上分太網(wǎng)交換機、快速太網(wǎng)交換機、千兆太網(wǎng)交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環(huán)交換機等從規(guī)模應(yīng)用上又分企業(yè)級交換機、部門級交換機和工作組交換機等各廠商劃分尺度并完全致般來講企業(yè)級交換機都機架式部門級交換機機架式（插槽數(shù)較少）也固定配置式而工作組級交換機固定配置式（功能較簡單）另方面從應(yīng)用規(guī)模來看作骨干交換機時支持500信息點上大型企業(yè)應(yīng)用交換機企業(yè)級交換機支持300信息點下型企業(yè)交換機部門級交換機而支持100信息點內(nèi)交換機工作組級交換機本文所介紹交換機指局域網(wǎng)交換機
2.網(wǎng)絡(luò)交換機功能
交換機主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列及流控目前交換機還具備了些新功能對VLAN（虛擬局域網(wǎng)）支持、對鏈路匯聚支持甚至有還具有防火墻功能
學習：太網(wǎng)交換機了解每端口相連設(shè)備MAC地址并地址同相應(yīng)端口映射起來存放交換機緩存MAC地址表
轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：當數(shù)據(jù)幀目地址MAC地址表有映射時被轉(zhuǎn)發(fā)連接目節(jié)點端口而所有端口（該數(shù)據(jù)幀廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）
消除回路：當交換機包括冗余回路時太網(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路產(chǎn)生同時允許存?zhèn)渎窂?br> 交換機除了能夠連接同種類型網(wǎng)絡(luò)之外還同類型網(wǎng)絡(luò)（太網(wǎng)和快速太網(wǎng)）之間起互連作用今許多交換機都能夠提供支持快速太網(wǎng)或FDDI等高速連接端口用于連接網(wǎng)絡(luò)其交換機或者帶寬占用量大關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬
般來說交換機每端口都用來連接獨立網(wǎng)段有時了提供更快接入速度我們把些重要網(wǎng)絡(luò)計算機直接連接交換機端口上樣網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶擁有更快接入速度支持更大信息流量
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交換概念提出對于共享工作模式改進我們前介紹過HUB集線器種共享設(shè)備HUB本身能識別目地址當同局域網(wǎng)內(nèi)A主機給B主機傳輸數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)包HUB架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上廣播方式傳輸由每臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭地址信息來確定否接收也說種工作方式下同時刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸組數(shù)據(jù)幀通訊發(fā)生碰撞還得重試種方式共享網(wǎng)絡(luò)帶寬
交換機擁有條高帶寬背部總線和內(nèi)部交換矩陣交換機所有端口都掛接條背部總線上控制電路收數(shù)據(jù)包處理端口會查找內(nèi)存地址對照表確定目MAC（網(wǎng)卡硬件地址）NIC（網(wǎng)卡）掛接哪端口上通過內(nèi)部交換矩陣迅速數(shù)據(jù)包傳送目端口目MAC若存才廣播所有端口接收端口回應(yīng)交換機會學習新地址并把添加入內(nèi)部MAC地址表
使用交換機也把網(wǎng)絡(luò)分段通過對照MAC地址表交換機只允許必要網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機通過交換機過濾和轉(zhuǎn)發(fā)有效隔離廣播風暴減少誤包和錯包出現(xiàn)避免共享沖突
交換機同時刻進行多端口對之間數(shù)據(jù)傳輸每端口都視獨立網(wǎng)段連接其上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨自享有全部帶寬無須同其設(shè)備競爭使用當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時節(jié)點B同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)而且兩傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)全部帶寬都有著自己虛擬連接假使里使用10Mbps太網(wǎng)交換機該交換機時總流通量等于2×10Mbps＝20Mbps而使用10Mbps共享式HUB時HUB總流通量也會超出10Mbps
總之交換機種基于MAC地址識別能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機學習MAC地址并把其存放內(nèi)部地址表通過數(shù)據(jù)幀始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時交換路徑使數(shù)據(jù)幀直接由源地址達目地址
從廣義上來看交換機分兩種：廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機廣域網(wǎng)交換機主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域提供通信用基礎(chǔ)平臺而局域網(wǎng)交換機則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)用于連接終端設(shè)備PC機及網(wǎng)絡(luò)打印機等從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上分太網(wǎng)交換機、快速太網(wǎng)交換機、千兆太網(wǎng)交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環(huán)交換機等從規(guī)模應(yīng)用上又分企業(yè)級交換機、部門級交換機和工作組交換機等各廠商劃分尺度并完全致般來講企業(yè)級交換機都機架式部門級交換機機架式（插槽數(shù)較少）也固定配置式而工作組級交換機固定配置式（功能較簡單）另方面從應(yīng)用規(guī)模來看作骨干交換機時支持500信息點上大型企業(yè)應(yīng)用交換機企業(yè)級交換機支持300信息點下型企業(yè)交換機部門級交換機而支持100信息點內(nèi)交換機工作組級交換機本文所介紹交換機指局域網(wǎng)交換機
2.網(wǎng)絡(luò)交換機功能
交換機主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列及流控目前交換機還具備了些新功能對VLAN（虛擬局域網(wǎng)）支持、對鏈路匯聚支持甚至有還具有防火墻功能
學習：太網(wǎng)交換機了解每端口相連設(shè)備MAC地址并地址同相應(yīng)端口映射起來存放交換機緩存MAC地址表
轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：當數(shù)據(jù)幀目地址MAC地址表有映射時被轉(zhuǎn)發(fā)連接目節(jié)點端口而所有端口（該數(shù)據(jù)幀廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）
消除回路：當交換機包括冗余回路時太網(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路產(chǎn)生同時允許存?zhèn)渎窂?br> 交換機除了能夠連接同種類型網(wǎng)絡(luò)之外還同類型網(wǎng)絡(luò)（太網(wǎng)和快速太網(wǎng)）之間起互連作用今許多交換機都能夠提供支持快速太網(wǎng)或FDDI等高速連接端口用于連接網(wǎng)絡(luò)其交換機或者帶寬占用量大關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬
般來說交換機每端口都用來連接獨立網(wǎng)段有時了提供更快接入速度我們把些重要網(wǎng)絡(luò)計算機直接連接交換機端口上樣網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶擁有更快接入速度支持更大信息流量
好
不好其 他 回 答共2條
1樓
交換機工作原理
傳統(tǒng)交換機本質(zhì)上具有流量控制能力多端口網(wǎng)橋即傳統(tǒng)（二層） 交換機把路由技術(shù)引入交換機完成網(wǎng)絡(luò)層路由選擇故稱三層交換交換機新進展交換機（二層交換）工作原理交換機和網(wǎng)橋樣工作鏈路層聯(lián)網(wǎng)設(shè)備各端口都具有橋接功能每端口連接LAN或臺高性能網(wǎng)站或服務(wù)器能夠通過自學習來了解每端口設(shè)備連接情況所有端口由專用處理器進行控制并經(jīng)過控制管理總線轉(zhuǎn)發(fā)信息
同時用專門網(wǎng)管軟件進行集管理 除此之外交換機了提高數(shù)據(jù)交換速度和效率般支持多種方式
（1）存儲轉(zhuǎn)發(fā)：
所有常規(guī)網(wǎng)橋都使用種方法們數(shù)據(jù)幀發(fā)柱其端口之前要把收幀完全存儲內(nèi)部存儲器對其檢驗再發(fā)往其端口樣其延時等于接收完整數(shù)據(jù)幀時間及處理時間總和級聯(lián)長時會導致嚴重性能問題種方法過濾掉錯誤數(shù)據(jù)幀
（2）切入法：
種方法只檢驗數(shù)據(jù)幀目標地址使得數(shù)據(jù)幀幾乎馬上 傳出去從而大大降低延時
其缺點：錯誤幀也會被傳出去錯誤幀概率較小情況下采用切入法提高傳輸速度而錯誤幀概率較大情況下采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)法／減少錯誤幀重傳
傳統(tǒng)交換機本質(zhì)上具有流量控制能力多端口網(wǎng)橋即傳統(tǒng)（二層） 交換機把路由技術(shù)引入交換機完成網(wǎng)絡(luò)層路由選擇故稱三層交換交換機新進展交換機（二層交換）工作原理交換機和網(wǎng)橋樣工作鏈路層聯(lián)網(wǎng)設(shè)備各端口都具有橋接功能每端口連接LAN或臺高性能網(wǎng)站或服務(wù)器能夠通過自學習來了解每端口設(shè)備連接情況所有端口由專用處理器進行控制并經(jīng)過控制管理總線轉(zhuǎn)發(fā)信息
同時用專門網(wǎng)管軟件進行集管理 除此之外交換機了提高數(shù)據(jù)交換速度和效率般支持多種方式
（1）存儲轉(zhuǎn)發(fā)：
所有常規(guī)網(wǎng)橋都使用種方法們數(shù)據(jù)幀發(fā)柱其端口之前要把收幀完全存儲內(nèi)部存儲器對其檢驗再發(fā)往其端口樣其延時等于接收完整數(shù)據(jù)幀時間及處理時間總和級聯(lián)長時會導致嚴重性能問題種方法過濾掉錯誤數(shù)據(jù)幀
（2）切入法：
種方法只檢驗數(shù)據(jù)幀目標地址使得數(shù)據(jù)幀幾乎馬上 傳出去從而大大降低延時
其缺點：錯誤幀也會被傳出去錯誤幀概率較小情況下采用切入法提高傳輸速度而錯誤幀概率較大情況下采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)法／減少錯誤幀重傳
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