交换机为什么要叫交换机?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 09:35:53
交换机为什么要叫交换机?
交换机为什么要叫交换机?
交换机为什么要叫交换机?
交换机概念和原理
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,交换概念的提出是对于共享工作模式的改进.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.也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试.这种方式就是共享网络带宽.
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若不存在才广播到所有的端口,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.
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,可以有效的隔离广播风暴,减少误包和错包的出现,避免共享冲突.
交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输.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.假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机,那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps＝20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时,一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps.
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.
[编辑本段]网络交换机分类
从广义上来看,交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机.广域网交换机主要应用于电信领域,提供通信用的基础平台.而局域网交换机则应用于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机等.从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等.从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等.各厂商划分的尺度并不是完全一致的,一般来讲,企业级交换机都是机架式,部门级交换机可以是机架式（插槽数较少）,也可以是固定配置式,而工作组级交换机为固定配置式（功能较为简单）.另一方面,从应用的规模来看,作为骨干交换机时,支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机.本文所介绍的交换机指的是局域网交换机.