从零认识交换机 交换机的看法及其原理

从零认识交换机 交换机的看法及其原理

交换（switching）是凭据通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的要领，把要传输的信息送到切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效的设备。
在盘算机网络系统中，交换看法的提出是关于共享事情模式的革新。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB自己不可识别目的地点，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法传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地点信息来确定是否接收。也就是说，在这种事情方法下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果爆发碰撞还得重试。这种方法就是共享网络带宽。
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点比照表以确定目的MAC（网卡的硬件地点）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若不保存才广播到所有的端口，接收端口回应后交换时机“学习”新的地点，并把它添加入内部MAC地点表中。
使用交换机也可以把网络“分段”，通过比照MAC地点表，交换机只允许须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，减少误包和错包的泛起，制止共享冲突。
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单独享有全部的带宽，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，并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即是2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会凌驾10Mbps。总之，交换机是一种基于MAC地点识别，能完成封装转发数据包功效的网络设备。交换机可以“学习”MAC地点，并把其存放在内部地点表中，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，使数据顿直接由源地点抵达目的地点。