交換機(jī)的工作原理是什么

交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層，它有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣，所有的端口都掛接在這條背部總線上。工作時(shí)，交換機(jī)首先會(huì)根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機(jī)端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。然后，交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如果數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)某個(gè)接收端口回應(yīng)后，交換機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)新的MAC地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中，從而把網(wǎng)絡(luò)“分段”。在今后的通訊中，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口，而不是所有的端口。

交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸，每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。

交換機(jī)有什么作用

1、學(xué)習(xí)MAC地址

交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來，并存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。如果接收到新的端口回應(yīng)，它可以學(xué)習(xí)新的MAC地址并記錄好。

2、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀

當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口。

3、消除回路

當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以交換機(jī)通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。

4、連接不同網(wǎng)絡(luò)

交換機(jī)除了能夠連接同種類型的網(wǎng)絡(luò)之外，還可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間起到互連作用。如今許多交換機(jī)都能夠提供支持快速以太網(wǎng)或FDDI等的高速連接端口，用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬。

5、劃分局域網(wǎng)

交換機(jī)可以像網(wǎng)橋那樣，將局域網(wǎng)分為多個(gè)沖突域，每個(gè)沖突域都是有獨(dú)立的寬帶，因此大大提高了局域網(wǎng)的帶寬。