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如何理解網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的原理(1)
2008-04-28   中國IT實(shí)驗(yàn)室

二層交換機(jī)概述
 
  一、交換機(jī)的工作原理

        1.交換機(jī)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(jī)端口的映射,并將其寫入MAC地址表中。
 
  2.交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較,以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)。
 
    二、交換機(jī)的三個(gè)主要功能
  
    學(xué)習(xí):以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址,并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。
  
    轉(zhuǎn)發(fā)/過濾:當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí),它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)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(zhuǎn)發(fā)至所有端口)。

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

    三、交換機(jī)的工作特性

  1.交換機(jī)的每一個(gè)端口所連接的網(wǎng)段都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域。

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

  3.交換機(jī)依據(jù)幀頭的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),因此說交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(此處所述交換機(jī)僅指傳統(tǒng)的二層交換設(shè)備)。

    四、交換機(jī)的分類

  依照交換機(jī)處理幀時(shí)不同的操作模式,主要可分為兩類:

  存儲轉(zhuǎn)發(fā):交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)之前必須接收整個(gè)幀,并進(jìn)行錯(cuò)誤校檢,如無錯(cuò)誤再將這一幀發(fā)往目的地址。幀通過交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延隨幀長度的不同而變化。

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

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