交换机的作用是什么
2024-12-08 13:14:11
交换机的作用是:
1、提供网络接口:所有网络设备的互联都必须借助交换机才能实现。
2、学习功能:以太网交换机知道每个端口连接设备的MAC地址,将该地址与相应的端口进行映射,并存储在交换机缓存的MAC地址表中。
3、扩展网络范围:当网络覆盖范围较大时,必须借助交换机进行中继,以成倍地扩展网络传输距离,从而增大网络覆盖范围。
4、转发/过滤:当数据帧的目的地址在MAC地址表中被映射的时候,它被转发到与目的节点相连的端口,而不是所有端口。
5、消除回路:当交换机包括一个冗余回路时,以太网交换机通过生成树协议,避免回路的产生,同时允许存在后备路径。
6、扩充网络接口:当网络规模较大的时候,一台交换机所能提供的网络接口数量往往不够。此时,需要将两台或更多台交换机连接在一起,成倍地扩充网络接口。
7、提高局域网的带宽:交换机将局域网分为多个冲突域,每个冲突域都是有独立的宽带,从而大大提高了局域网的带宽。
交换机的特点
交换机具有高性价比、高灵活性、相对简单、易于实现等特点。交换机是一种扩展网络的设备,它可以为子网络提供更多的连接端口,以便连接更多的计算机。随着通信业的发展和国民经济信息化的推进,网络交换机市场呈稳步上升趋势。
交换机的工作原理
交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,形成一张MAC表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域;但它不能划分网络层广播,即广播域。
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,广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址,并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”,通过对照IP地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发,可以有效的减少冲突域。
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