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全面講解交換機(jī)的來龍去脈

發(fā)布時間:2021-10-27 11:35 來源:北京博源鴻創(chuàng)科技有限公司

全面講解交換機(jī)的來龍去脈

1、交換機(jī)的概念：交換機(jī)（Switch）意為“開關(guān)”，是一種用于電（光）信號轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可認(rèn)為接入交換機(jī)的任意兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供給獨(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)。其他常見的還有電話語音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。舉個例子，大學(xué)宿舍里拉了一根電信寬帶網(wǎng)線，宿舍有6個人，每個人都有一個寬帶賬號，都想上網(wǎng)，怎樣讓一根網(wǎng)線變成6根網(wǎng)線呢？這時候就可以用交換機(jī)來解決問題，交換機(jī)供給了大量可供線纜銜接的端口，這樣可以采用星型拓?fù)洳季€。釋義：網(wǎng)線傳輸?shù)氖请娦盘枺饫w傳輸?shù)氖枪庑盘?，交換機(jī)除了有RJ45口，還有接入光纖的SC口，并且銜接到交換機(jī)內(nèi)的PC機(jī)可以進(jìn)行相互通信，組成局域網(wǎng)。

交換機(jī)

      2、作業(yè)過程：每個端口成功銜接時，交換機(jī)經(jīng)過將MAC地址和端口對應(yīng)，構(gòu)成一張MAC表。在后面的接收發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將只從對應(yīng)的端口宣布。釋義：終端設(shè)備成功銜接交換機(jī)端口后，終端設(shè)備的物理地址/硬件地址（Mac地址），會和接入的端口構(gòu)成對應(yīng)的聯(lián)系，并記錄在MAC表內(nèi)。數(shù)據(jù)包中含有Mac地址信息，傳輸數(shù)據(jù)包時交換機(jī)可以依據(jù)包內(nèi)的地址，將數(shù)據(jù)包從對應(yīng)的端口發(fā)送出去。
      3、交換機(jī)具有的功用學(xué)習(xí)：將銜接設(shè)備的Mac地址與端口對應(yīng)起來，存入Mac表中。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其寄存在內(nèi)部地址表中，經(jīng)過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和方針接收者之間建立暫時的交流途徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：依據(jù)Mac地址發(fā)送到對應(yīng)端口即為發(fā)送，不發(fā)送到其他端口即為過濾。當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉(zhuǎn)發(fā)到銜接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是一切端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至一切端口）。消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個冗余回路時，以太網(wǎng)交換機(jī)經(jīng)過生成樹協(xié)議防止回路的產(chǎn)生，一起允許存在后備途徑。
      4、交換機(jī)交流形式：交換機(jī)將數(shù)據(jù)從一個端口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個端口的處理方法，稱為交流形式。交流形式類型分為：存儲轉(zhuǎn)發(fā)（Store and Forward ）直通交流（Cut-Through ）碎片丟掉（Fragmentfree）
    （1）存儲轉(zhuǎn)發(fā)(Store and Forward)特色：交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，首先將數(shù)據(jù)包存儲到緩沖器中，進(jìn)行CRC循環(huán)冗余校驗，假如這個數(shù)據(jù)包有CRC過錯，則該包將被丟掉；假如數(shù)據(jù)包完好，交換機(jī)查詢地址映射表將其轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的端口。適用環(huán)境：存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用于一般鏈路質(zhì)量或質(zhì)量較為惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種方法要對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，所以推遲和幀的巨細(xì)有關(guān)。
    （2）直通交流(Cut-Through)特色：交換機(jī)只讀出數(shù)據(jù)幀的前6個字節(jié)，即經(jīng)過地址映射表中查找方針地址，將數(shù)據(jù)幀傳送到相應(yīng)的端口上。直通交流可以完成較少的推遲，由于在數(shù)據(jù)幀的目的地址被讀出，確定了轉(zhuǎn)發(fā)端口后馬上開端轉(zhuǎn)發(fā)這個數(shù)據(jù)幀。適用環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較好、過錯數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，推遲時間跟幀的巨細(xì)無關(guān)。
    （3）碎片丟掉(Fragmentfree)特色：這是介于前兩者之間的一種解決方案。它查看數(shù)據(jù)包的長度是否夠64個字節(jié)，假如小于64字節(jié)，說明是假包，則丟掉該包；假如大于等于64字節(jié)，則發(fā)送該包。適用環(huán)境：一般的通訊鏈路。
      5、交換機(jī)的分類：依照不同的標(biāo)準(zhǔn)，交換機(jī)可以分成不同的類型，關(guān)于這些類型交換機(jī)，具體地了解一下：
    （1）依據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模分局域網(wǎng)交換機(jī)和廣域網(wǎng)交換機(jī)。
    （2）依據(jù)傳輸介質(zhì)和傳輸速度區(qū)分以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆以太網(wǎng)交換機(jī)、10千兆以太網(wǎng)交換機(jī)、ATM交換機(jī)、FDDI交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)。
    （3）依據(jù)交換機(jī)使用網(wǎng)絡(luò)層次區(qū)分企業(yè)級交換機(jī)、校園網(wǎng)交換機(jī)、部門級交換機(jī)和作業(yè)組交換機(jī)、桌機(jī)型交換機(jī)。
    （4）依據(jù)交換機(jī)端口結(jié)構(gòu)區(qū)分固定端口交換機(jī)和模塊化交換機(jī)。
    （5）依據(jù)作業(yè)協(xié)議層區(qū)分第二層交換機(jī)、第三層交換機(jī)和第四層交換機(jī)。
    （6）依據(jù)是否支撐網(wǎng)管功用區(qū)分網(wǎng)管型交換機(jī)和非網(wǎng)管理型交換機(jī)。

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