什么是交換機

 交換機(switch)，該設備是局域網應用最廣的一種網絡設備。

1.交換機工作層面及功能

交換機工作于OSI參考模型的數據鏈路層。其不同型號、不同品牌以及擁有接人端口數量各不相同，圖3-9給出的是一臺有16接口的交換機.




主要功能有兩點：

(1)快速交換功能:發(fā)送節(jié)點與接收節(jié)點通過交換機連接，數據幀可直接由源MAC地址快速交換到目的MAC地址。

(2)存儲轉發(fā)功能:在數據幀轉發(fā)前先送人交換機的內部緩沖。這種具有存儲轉發(fā)類型的交換機可對數據幀進行差錯檢查，可過濾掉有問題的數據幀。

2.交換機工作原理

交換機不僅內置一個MAC地址交換表，而且在其背部底板上有一條帶寬很高的北京網站制作傳輸總線和內置交換矩陣，見圖3-10。交換機的所有端口都直接掛接在這條背部總線上。 當交換機一個端口收到數據幀后，該處理端口會在內置"MAC地址交換表”查找，以確定目的MAC所在的端口，然后通過內置交換矩陣快速地將數據頓交換到目的端口上;若目的MAC在“MAC地址交換表”中不存在或是廣播地址，則交換機以廣播方式將數據幀送到除本接收端口以外的其他所有端口上。

交換機實質上就是一個多端口的網橋，每個端口都包含一個MAC實體，但都不再使用，也就是說交換機可以沒有MAC地址。當每個端口均直接與主機相連時，各主機之間可在全雙工方式下進行數據交換。

如圖3-11所示，是一個由交換機連接的網絡。上端接人設備是交換機，下端接人設備是集線器.主機A向主機B發(fā)送數據頓，交換機端口El接收到A發(fā)送的數據幀，查詢MAC地址交換表得知B位于端口E2，則交換機通過內置的交換矩陣直接將數據幀交換到端口E2上。

由上述可知，交換機的每一端口都可視為獨立的網段，其上連接的節(jié)點可獨自享有該端口的全部帶寬，無須同其他設備競爭使用。也就是說，交換機的一個端口是一個沖突域.如主機X,Y,Z通過集線器共享端口E3(見MAC交換表)，位于一個沖突域。但是，交換機不阻隔廣播，由交換機連接的所有節(jié)點依然位于同一廣播域。

【問答】交換機的每個端口位于一個沖突域。一臺16端口的交換機，在同一時刻可進行并發(fā)通信是多少?答案:可以有8對同時進行并發(fā)通信。

3.交換衰的生成

交換機的MAC地址交換表與網橋的橋接表一樣，開始是空的，也是通過“自學習”過程建立起來的。當交換機收到一數據幀后，自動會將該數據幀的源發(fā)MAC地址與對應的端口映射一一記錄下來;對數據幀的目的MAC無法決策時(即不知道目的MAC連接在哪個端口)，則采用泛洪法向接收此數據幀端口以外的其他端口廣播，最后生成一完整的交換表。