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如何理解網絡交換機的原理(1)
2008-04-28   中國IT實驗室

二層交換機概述
 
  一、交換機的工作原理

        1.交換機根據收到數據幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射,并將其寫入MAC地址表中。
 
  2.交換機將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較,以決定由哪個端口進行轉發。
 
  3.如數據幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中,則向所有端口轉發。這一過程稱為泛洪(flood)。
 
  4.廣播幀和組播幀向所有的端口轉發。
 
    二、交換機的三個主要功能
  
    學習:以太網交換機了解每一端口相連設備的MAC地址,并將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。
  
    轉發/過濾:當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時,它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口(如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有端口)。

  消除回路:當交換機包括一個冗余回路時,以太網交換機通過生成樹協議避免回路的產生,同時允許存在后備路徑。

    三、交換機的工作特性

  1.交換機的每一個端口所連接的網段都是一個獨立的沖突域。

  2.交換機所連接的設備仍然在同一個廣播域內,也就是說,交換機不隔絕廣播(惟一的例外是在配有VLAN的環境中)。

  3.交換機依據幀頭的信息進行轉發,因此說交換機是工作在數據鏈路層的網絡設備(此處所述交換機僅指傳統的二層交換設備)。

    四、交換機的分類

  依照交換機處理幀時不同的操作模式,主要可分為兩類:

  存儲轉發:交換機在轉發之前必須接收整個幀,并進行錯誤校檢,如無錯誤再將這一幀發往目的地址。幀通過交換機的轉發時延隨幀長度的不同而變化。

  直通式:交換機只要檢查到幀頭中所包含的目的地址就立即轉發該幀,而無需等待幀全部的被接收,也不進行錯誤校驗。由于以太網幀頭的長度總是固定的,因此幀通過交換機的轉發時延也保持不變。

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