初级网络工程师必看--什么是交换机?

2017-06-16 16:18:00

有很多的朋友们在问我:“交换机和路由器到底有什么区别”,其实这个不是什么很难理解的事情,这两个设备的区别主要在功能上区别大了些,那么我们最好先了解一下什么是交换机和什么是路由器的最基本的常识。现在我将要为大家详细的介绍一下具体什么是“交换机”和具体什么是“路由器”的基础知识。什么是交换机?
  交换机的具体定义:
  交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。广义的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。在计算机网络系统中,交换概念的提出改进了共享工作模式。什么是交换机?
  我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备,HUB本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。什么是交换机?
 
 
 
  简单的说,交换机(英文:Switch,意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。什么是交换机?
  交换机工作原理
  工作在数据链路层。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。什么是交换机?

 
 
  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。什么是交换机?
  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。什么是交换机?
  总之,交换机是一种基于MAC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,通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,使数据帧直接由源地址到达目的地址。什么是交换机?

 
 
  交换机的作用与功能
  交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。什么是交换机?
  学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。什么是交换机?
  转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。什么是交换机?
  消除回路:当交换机包括一个冗余回路时,以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生,同时允许存在后备路径。什么是交换机?
  一般来说,交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段,但是有时为了提供更快的接入速度,我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样,网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度,支持更大的信息流量。什么是交换机?
 
 
 
  最后说一下交换机的基本功能:
  1.像集线器一样,交换机提供了大量可供线缆连接的端口,这样可以采用星型拓扑布线。
  2.像中继器、集线器和网桥那样,当它转发帧时,交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。
  3.像网桥那样,交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。
  4.像网桥那样,交换机将局域网分为多个冲突域,每个冲突域都是有独立的宽带,因此大大提高了局域网的带宽。
  5.除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外,交换机还提供了更先进的功能,如虚拟局域网(VLAN)和更高的性能。什么是交换机?
  到这里相信大家对交换机有了比较清晰的理解,对交换机的作用与功能也有了一个概念性的了解。希望对您理解什么是交换机,交换机的作用与功能介绍能有帮助

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