交换机也叫交换式集线器,它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用,由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
交换机的工作原理 在计算机网络系统中,交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表,如果把集线器比作一个邮递员,那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”--要他去送信,他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人,只会拿着信分发给所有的人,然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员--交换机拥有一条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,当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,交换机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。 可见,交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时,会根据上面的地址信息,以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上,交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人,然后从中找到收信人。而找到收信人之后,交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上,这样以后再为该客户服务时,就可以迅速将信件送达了。
交换机中有一张MAC地址转发表,记录了MAC地址和交换机端口的对应关系,一个端口可以对应多个MAC地址,但一个MAC地址不能对应多个端口。这就使得交换机具备多级级联的能力,每个交换机在转发报文的时候只需要知道这个目的MAC可以从我的哪一个端口到达就行了,然后就把帧往这个端口发,至于后面的设备怎么处理他并不关心。就这样一级一级转发,知道电脑的网卡实际连接的交换机把帧发到网卡以后,网卡一看目的MAC就是自己,然后就解封装,交由三层协议栈进行处理。
交换机,英文名称为“switch”,译为开关,是一种网络连接时不可缺少的设备,用于电/光信号的转发,可按照两端网络节点传输信息的需要,将所需传送的信息送至相应的路由上。常见的有以太网交换机、电话语音交换机、光纤交换机等等。交换机根据其工作位置的不同可分为广域网交换机和局域网交换机,其中,广域网交换机主要用于提供通信用基础平台,而局域网交换机与要用于连接终端设备。除此之外,交换机还可根据其传输介质、传输速度的不同分为以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机等等,根据其应用规模的不同分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机。