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互联网基础知识点：交换机 交换机，也时常被叫做 SWITCH，我们这里称之的交换 机是数据交换机，不是电话交换机。它是一种基于 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。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，并把它添加入内部地址表中。 与 HUB 不同的是，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 100Mbps 的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于 2100Mbps=200Mbps，而使用 100Mbps 的共享式 HUB 时， 一个 HUB 的总流通量也不会超出 100Mbps。 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。 交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错 误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的 功能，如对 VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持， 甚至有的还具有防火墙的功能。 直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵 横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个 数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内 部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交 叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。 由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优 点。它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机 保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能 提供错误检测能力。由于没有缓存，不能将具有不同速率 的输入/输出端口直接接通，而且容易丢包。 存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。 它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行 CRC(循环冗 余码校验)检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地 址，通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此，存储 转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可 以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络 性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换， 保持高速端口与低速端口间的协同工作。 这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包 的长度是否够 64 个字节，如果小于 64 字节，说明是假包， 则丢弃该包;如果大于 64 字节，则发送该包。这种方式也 不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快， 但比直通式慢。 交换机的连接和 HUB 的连接一样，也是通过 RJ45 线缆 来连接其它的网络设备或主机或者台式机等。 更多相关热门文章推荐阅读： 1.互联网基础知识有哪些 2.互联网基础知识：子网掩码及网络划分 3.互联网常用名词及基础知