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基于MAC(网卡的硬件地址)识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,能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,使数据帧直接同源地址到达目的地址。交换机工作在OSI模型的数据链路层,具有的较智能的学习和记忆能力。
局域网交换机的定义:以太网、快速以太网、FDDI和令牌环网常被称为传统局域网,它们都是共享介质、共享带宽的共享式局域网。为了提高带宽,往往采用路由器进行网络分割,将一个网络分为多个网段,每个网段有不同的子网地址,不同的广播域,以减少网络上的冲突,提高网络带宽。
交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带宽的功能。 用于L A N上的交换机与网桥相似,因为它们都运作在数据链路层(第2层)的MAC子层上,都检验着所有进入的网络流量的设备地址。与网桥还有一点相似,交换机保持一张有关地址的信息表,并用该信息来决定如何过滤并转发LAN流量。与网桥不同,交换机采用交换技术来增加数据的输入输出总和和安装介质的带宽。一般交换机转发延迟很小,能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。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后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在广播到所有的端口,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,可以有效的减少冲突域,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。每一端口都可视为独立的网段,连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,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,那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时,一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。
也就是交换机比起集线器来说更加智能,可能识别出MAC地址,也可以区分不同的子网。但是它毕竟工作在数据链路层不会具有高层的IP地址方面的功能。
文章标题:《交换机是什么?工作原理是什么?》
作 者:云杰小编。本文部分资料来源于网络,转载目的在于传递更多信息及学习参考:https://www.gdyunjie.cn/showinfo-114-4402-0.html