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交換機(jī)原理，交換機(jī)工作原理詳解

瀏覽次數(shù)：發(fā)布時間：2019-11-14

       交換機(jī)是一種用于電（光）信號轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號通路。最常見的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣，在同一時刻可進(jìn)行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。交換機(jī)的傳輸模式有全雙工，半雙工，全雙工/半雙工自適應(yīng)。接下來我們就來為大家詳細(xì)介紹下交換機(jī)的原理以及交換機(jī)的工作原理，感興趣的就一起來看看吧！
交換機(jī)原理，交換機(jī)工作原理
       一、交換機(jī)原理
       交換機(jī)是根據(jù)網(wǎng)橋的原理發(fā)展起來的，學(xué)習(xí)交換機(jī)先認(rèn)識兩個概念：
       a、沖突域
       沖突域是數(shù)據(jù)必然發(fā)送到的區(qū)域。
       HUB是無智能的信號驅(qū)動器，有入必出，整個由HUB組成的網(wǎng)絡(luò)是一個沖突域。
       交換機(jī)的一個接口下的網(wǎng)絡(luò)是一個沖突域，所以交換機(jī)可以隔離沖突域。
       b、廣播域
       廣播數(shù)據(jù)時可以發(fā)送到的區(qū)域是一個廣播域。
       交換機(jī)和集線器對廣播幀是透明的，所以用交換機(jī)和HUB組成的網(wǎng)絡(luò)是一個廣播域。
       路由器的一個接口下的網(wǎng)絡(luò)是一個廣播域。所以路由器可以隔離廣播域。
 
       二、交換機(jī)工作原理
       a、地址表
       端口地址表記錄了端口下包含主機(jī)的MAC地址。端口地址表是交換機(jī)上電后自動建立的，
       保存在RAM中，并且自動維護(hù)。
       交換機(jī)隔離沖突域的原理是根據(jù)其端口地址表和轉(zhuǎn)發(fā)決策決定的。
       b、轉(zhuǎn)發(fā)決策
       交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)決策有三種操作：丟棄、轉(zhuǎn)發(fā)和擴(kuò)散。
       丟棄：當(dāng)本端口下的主機(jī)訪問已知本端口下的主機(jī)時丟棄。
       轉(zhuǎn)發(fā)：當(dāng)某端口下的主機(jī)訪問已知某端口下的主機(jī)時轉(zhuǎn)發(fā)。
       擴(kuò)散：當(dāng)某端口下的主機(jī)訪問未知端口下的主機(jī)時要擴(kuò)散。
       每個操作都要記錄下發(fā)包端的MAC地址，以備其它主機(jī)的訪問。
       c、生存期
       (1)生存期是端口地址列表中表項(xiàng)的壽命。每個表項(xiàng)在建立后開始進(jìn)行倒計時，每次發(fā)送。
       (2)數(shù)據(jù)都要刷新記時。對于長期不發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)，其MAC地址的表項(xiàng)在生存期結(jié)束時刪除。
       (3)所以端口地址表記錄的總是最活躍的主機(jī)的MAC地址。
       (4)應(yīng)該說交換機(jī)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹交換機(jī)結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)方式，21世紀(jì)10年代以來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越廣泛，交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)中的紐帶發(fā)揮了越來越大的作用。簡單的說，交換機(jī)就是將它與用戶計算機(jī)相連就行了，完成各個計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。復(fù)雜來說，交換機(jī)針對在整個網(wǎng)絡(luò)中的位置而言，一些高層交換機(jī)如三層交換、網(wǎng)管型的產(chǎn)品，在交換機(jī)結(jié)構(gòu)方面就沒這么簡單了。
       d、三層交換機(jī)
       通常，普通的交換機(jī)只工作在數(shù)據(jù)鏈路層上，路由器則工作在網(wǎng)絡(luò)層。而功能強(qiáng)大的三層交換機(jī)可同時工作在數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，并根據(jù) MAC地址或IP地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。但是要注意到三層交換機(jī)并不能完全取代路由器，因?yàn)樗饕菫榱藢?shí)現(xiàn)處于兩個不同子網(wǎng)的Vlan進(jìn)行通訊，而不是用來作數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹?fù)雜路徑選擇。
       e、網(wǎng)管功能
       一臺交換機(jī)所支持的管理程度反映了該設(shè)備的可管理性與可操作性。帶網(wǎng)管功能的交換機(jī)可對每個端口的流量進(jìn)行監(jiān)測，設(shè)置每個端口的速率，關(guān)閉/打開端口連接。通過對交換機(jī)端口進(jìn)行監(jiān)測，便于對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量的區(qū)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(jī)，也可以是交換機(jī)和路由器，還可以是主機(jī)和交換機(jī)或路由器?；诙丝趨R聚（Trunk）功能，允許交換機(jī)與交換機(jī)、交換機(jī)與路由器、主機(jī)與交換機(jī)或路由器之間通過兩個或多個端口并行連接同時傳輸以提供更高帶寬、更大吞吐量， 大幅度提供整個網(wǎng)絡(luò)能力。
 
       好了，以上內(nèi)容就是關(guān)于交換機(jī)原理以及交換機(jī)工作原理的詳細(xì)介紹，希望能對你有所幫助！飛暢科技20年專業(yè)從事光端機(jī)、工業(yè)交換機(jī)、光纖收發(fā)器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等工業(yè)通信設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。歡迎前來了解、交流，咨詢熱線：0571-87007140，400-0505-571。
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