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交換機是什么設備？初級網絡工程知識科普

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交換機是什么設備？初級網絡工程知識科普


[ 虎娃導讀 ] 有很多的朋友們在問我：“交換機和路由器到底有什么區別”，其實這個不是什么很難理解的事情，這兩個設備的區別主要在功能上區別大了些，那么我們最好先了解一下什么是交換機和什么是路由器的最基本的常識 ?，F在我將要為大家詳細的介紹一下具體什么是“交換機”和具體什么是“路由器”的基礎知識 。什么是交換機？
交換機的具體定義：
交換（switching）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法，把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱 。廣義的交換機（switch）就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備 。在計算機網絡系統中，交換概念的提出改進了共享工作模式 。什么是交換機？
我們以前介紹過的HUB集線器就是一種共享設備，HUB本身不能識別目的地址，當同一局域網內的A主機給B主機傳輸數據時，數據包在以HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的，由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收 。什么是交換機？
簡單的說，交換機(英文:Switch，意為“開關”)是一種用于電信號轉發的網絡設備 。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路 。最常見的交換機是以太網交換機 。什么是交換機？
交換機工作原理
工作在數據鏈路層 。交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣 。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以后，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口回應后交換機會“學習”新的地址，并把它添加入內部MAC地址表中 。什么是交換機？
使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照MAC地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機 。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的減少沖突域，但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域 。交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸 。什么是交換機？
每一端口都可視為獨立的網段，連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用 。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接 。什么是交換機？
總之，交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備 。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址 。什么是交換機？
交換機的作用與功能
交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控 。目前交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能 。什么是交換機？
學習：以太網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 。什么是交換機？
轉發/過濾：當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有端口） 。什么是交換機？
消除回路：當交換機包括一個冗余回路時，以太網交換機通過生成樹協議避免回路的產生，同時允許存在后備路徑 。什么是交換機？

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