交換機的工作原理

　　交換機雖然大家都知道，但是你們都知道他是如何進行工作的嗎？下面一起跟著小編看看吧！

　　一、交換機的工作原理

　　1.交換機根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。

　　2.交換機將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較，以決定由哪個端口進行轉發(fā)。

　　3.如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉發(fā)。這一過程稱為泛洪（flood）。

　　4.廣播幀和組播幀向所有的端口轉發(fā)。

　　二、交換機的三個主要功能

　　以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，并將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。

　　轉發(fā)/過濾：當一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉發(fā)至所有端口）。

　　消除回路：當交換機包括一個冗余回路時，以太網(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時允許存在后備路徑。

　　三、交換機的工作特性

　　1.交換機的每一個端口所連接的網(wǎng)段都是一個獨立的沖突域。

　　2.交換機所連接的設備仍然在同一個廣播域內，也就是說，交換機不隔絕廣播（惟一的例外是在配有VLAN的環(huán)境中）。

　　3.交換機依據(jù)幀頭的信息進行轉發(fā)，因此說交換機是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡設備（此處所述交換機僅指傳統(tǒng)的二層交換設備）。

　　四、交換機的分類

　　依照交換機處理幀時不同的操作模式，主要可分為兩類：

　　存儲轉發(fā)：交換機在轉發(fā)之前必須接收整個幀，并進行錯誤校檢，如無錯誤再將這一幀發(fā)往目的地址。幀通過交換機的轉發(fā)時延隨幀長度的不同而變化。

　　直通式：交換機只要檢查到幀頭中所包含的目的地址就立即轉發(fā)該幀，而無需等待幀全部的被接收，也不進行錯誤校驗。由于以太網(wǎng)幀頭的長度總是固定的，因此幀通過交換機的轉發(fā)時延也保持不變。

　　五、二、三、四層交換機

　　多種理解的說法：

　　二層交換（也稱為橋接）是基于硬件的橋接。基于每個末端站點的唯一MAC地址轉發(fā)數(shù)據(jù)包。二層交換的高性能可以產(chǎn)生增加各子網(wǎng)主機數(shù)量的網(wǎng)絡設計。其仍然有橋接所具有的特性和限制。

　　三層交換是基于硬件的路由選擇。路由器和第三層交換機對數(shù)據(jù)包交換操作的主要區(qū)別在于物理上的實施。

　　四層交換的簡單定義是：不僅基于MAC（第二層橋接）或源/目的地IP地址（第三層路由選擇），同時也基于TCP/UDP應用端口來做出轉發(fā)決定的能力。其使網(wǎng)絡在決定路由時能夠區(qū)分應用。能夠基于具體應用對數(shù)據(jù)流進行優(yōu)先級劃分。它為基于策略的服務質量技術提供了更加細化的解決方案。提供了一種可以區(qū)分應用類型的方法。

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