交換機(jī)switch是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,交換概念的提出是對(duì)于共享工作模式的改進(jìn)。hub集線器就是一種共享設(shè)備,hub本身不能識(shí)別目的地址,當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的a主機(jī)給b主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)包在以 hub為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)模擅恳慌_(tái)終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。在這種工作方式下,網(wǎng)絡(luò)-交換機(jī),同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊,如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。
交換機(jī)工作于osi參考模型的第二層,即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)內(nèi)部的cpu會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí),網(wǎng)絡(luò)-交換機(jī)配置,通過將mac地址和端口對(duì)應(yīng),形成一張mac表。在今后的通訊中,發(fā)往該mac地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口,而不是所有的端口。因此,交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播,即沖突域;但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播,即廣播域。
交換機(jī)擁有一條-帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的mac網(wǎng)卡的硬件地址的nic網(wǎng)卡掛接在哪個(gè)端口上,通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口,目的mac若不存在,廣播到所有的端口,接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的mac地址,天津網(wǎng)絡(luò)-交換機(jī),并把它添加入內(nèi)部mac地址表中。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”,通過對(duì)照-表,交換機(jī)只允許-的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī)。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā),網(wǎng)絡(luò)-交換機(jī)價(jià)格,可以有效的減少?zèng)_突域。
像集線器一樣,交換機(jī)提供了大量可供線纜連接的端口,這樣可以采用星型拓?fù)洳季。像中繼器、集線器和網(wǎng)橋那樣,當(dāng)它轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí),交換機(jī)會(huì)重新產(chǎn)生一個(gè)不失真的方形電信號(hào)。像網(wǎng)橋那樣,交換機(jī)在每個(gè)端口上都使用相同的轉(zhuǎn)發(fā)或過濾邏輯。像網(wǎng)橋那樣,交換機(jī)將局域網(wǎng)分為多個(gè)沖突域,每個(gè)沖突域都是有獨(dú)立的寬帶,因此大大提高了局域網(wǎng)的帶寬。除了具有網(wǎng)橋、集線器和中繼器的功能,交換機(jī)還提供了更的功能,如虛擬局域網(wǎng)vlan和更高的性能。