交換機的具體定義:
交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動(dòng)完成的方法,把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術(shù)的統稱(chēng)。廣義的交換機(switch)就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。在計算機網(wǎng)絡(luò )系統中,交換概念的提出改進(jìn)了共享工作模式。什么是交換機?
我們以前介紹過(guò)的HUB集線(xiàn)器就是一種共享設備,HUB本身不能識別目的地址,當同一局域網(wǎng)內的A主機給B主機傳輸數據時(shí),數據包在以HUB為架構的網(wǎng)絡(luò )上是以廣播方式傳輸的,由每一臺終端通過(guò)驗證數據包頭的地址信息來(lái)確定是否接收。什么是交換機?
簡(jiǎn)單的說(shuō),交換機(英文:Switch,意為“開(kāi)關(guān)”)是一種用于電信號轉發(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。什么是交換機?
交換機工作原理
工作在數據鏈路層。交換機擁有一條很高帶寬的背部總線(xiàn)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(xiàn)上,控制電路收到數據包以后,處理端口會(huì )查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個(gè)端口上,通過(guò)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(huì )“學(xué)習”新的地址,并把它添加入內部MAC地址表中。什么是交換機?
使用交換機也可以把網(wǎng)絡(luò )“分段”,通過(guò)對照MAC地址表,交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò )流量通過(guò)交換機。通過(guò)交換機的過(guò)濾和轉發(fā),可以有效的減少沖突域,但它不能劃分網(wǎng)絡(luò )層廣播,即廣播域。交換機在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對之間的數據傳輸。什么是交換機?
每一端口都可視為獨立的網(wǎng)段,連接在其上的網(wǎng)絡(luò )設備獨自享有全部的帶寬,無(wú)須同其他設備競爭使用。當節點(diǎn)A向節點(diǎn)D發(fā)送數據時(shí),節點(diǎn)B可同時(shí)向節點(diǎn)C發(fā)送數據,而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò )的全部帶寬,都有著(zhù)自己的虛擬連接。什么是交換機?
總之,交換機是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉發(fā)數據包功能的網(wǎng)絡(luò )設備。交換機可以“學(xué)習”MAC地址,并把其存放在內部地址表中,通過(guò)在數據幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。什么是交換機?
交換機的作用與功能
交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò )拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))的支持、對鏈路匯聚的支持,甚至有的還具有防火墻的功能。什么是交換機?
學(xué)習:以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設備的MAC地址,并將地址同相應的端口映射起來(lái)存放在交換機緩存中的MAC地址表中。什么是交換機?
轉發(fā)/過(guò)濾:當一個(gè)數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí),它被轉發(fā)到連接目的節點(diǎn)的端口而不是所有端口(如該數據幀為廣播/組播幀則轉發(fā)至所有端口)。什么是交換機?
消除回路:當交換機包括一個(gè)冗余回路時(shí),以太網(wǎng)交換機通過(guò)生成樹(shù)協(xié)議避免回路的產(chǎn)生,同時(shí)允許存在后備路徑。什么是交換機?
一般來(lái)說(shuō),交換機的每個(gè)端口都用來(lái)連接一個(gè)獨立的網(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 )計算機直接連接到交換機的端口上。這樣,網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶(hù)就擁有更快的接入速度,支持更大的信息流量。什么是交換機?
最后說(shuō)一下交換機的基本功能:
1.像集線(xiàn)器一樣,交換機提供了大量可供線(xiàn)纜連接的端口,這樣可以采用星型拓撲布線(xiàn)。
2.像中繼器、集線(xiàn)器和網(wǎng)橋那樣,當它轉發(fā)幀時(shí),交換機會(huì )重新產(chǎn)生一個(gè)不失真的方形電信號。
3.像網(wǎng)橋那樣,交換機在每個(gè)端口上都使用相同的轉發(fā)或過(guò)濾邏輯。
4.像網(wǎng)橋那樣,交換機將局域網(wǎng)分為多個(gè)沖突域,每個(gè)沖突域都是有獨立的寬帶,因此大大提高了局域網(wǎng)的帶寬。
5.除了具有網(wǎng)橋、集線(xiàn)器和中繼器的功能以外,交換機還提供了更先進(jìn)的功能,如虛擬局域網(wǎng)(VLAN)和更高的性能。什么是交換機?
到這里相信大家對交換機有了比較清晰的理解,對交換機的作用與功能也有了一個(gè)概念性的了解。希望對您理解什么是交換機,交換機的作用與功能介紹能有幫助。