網絡交換機知識普及
交換機相信大家都有所了解,對于網絡交換機,有些朋友就不太了解,經常有些同事、客戶問我網絡交換機工作原理又是什么,交換機的作用又是什么。
網絡交換機擁有一條很高帶寬的背板總線和內部交換矩陣。網絡交換機的所有端口都掛接在這條背部總線上。控制電路收到數據包以后,網絡交換機處理端口會查找內存中的MAC地址(網卡的硬件地址)對照表以確定目的MAC的NIC(網卡)掛接在哪個端口上,再通過內部交換矩陣直接將數據包迅速傳送到目的節點,而不是所有節點,目的MAC若不存在才廣播到所有的端口。我們可以明顯地看出,這種方式一方面效率高,不會浪費網絡資源,只是對目的地址發送數據,一般來說不易產生網絡堵塞;另一個方面數據傳輸安全,因為它不是對所有節點都同時發送,發送數據時其他節點很難偵聽到所發送的信息。這也是交換機為什么會節點都同時發送,發送數據時其他節點很難偵聽到所發送的信息。這也是網絡交換機為什么會很快取代集線器的重要原因之一,也是網絡交換機的作用最大的亮點。
網絡交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。目前一些高檔交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬局域網)的支持、對鏈路匯聚的支持,甚至有的還具有路由和防火墻的功能。
網絡交換機除了能夠連接同種類型的網絡之外,還可以在不同類型的網絡(如以太網和快速以太網)之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支持快速以太網或FDDI等的高速連接端口,用于連接網絡中的其他交換機或者為帶寬占用量大的關鍵服務器提供附加帶寬。
因此,網絡交換機是一種基于MAC地址識別、能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。對于因第一次發送到目的地址不成功的數據包,網絡交換機會再次同時向所有節點發送,以找到這個目的MAC地址,找到后就會把這個地址重新加入到自己的MAC地址列表中,以便下次再發送到這個節點時就不會發錯。網絡交換機的這種功能就稱之為“MAC地址學習”功能。
?在計算機網絡系統中,交換是相對于共享工作模式的改進。絡上所有節點同時發送同一信息,然后再由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。在這種方式下很容易造成網絡堵塞,因為其實接收數據的一般來說只有一個終端節點,而現在對所有節點都發送,那么絕大部分數據流量是無效的,這樣就造成整個網絡數據傳輸效率相當低。另一方面,由于所發送的數據包每個節點都能偵聽到,那顯然就不會很安全了,容易出現一些不安全因素。
大概來說,網絡交換機的每個端口都用來連接一個獨立的網段,但是有時為了提供更快的接入速度,我們可以把一些重要的網絡計算機直接連接到交換機的端口上。這樣,網絡的關鍵服務器和重要用戶就擁有更快的接入速度,支持更大的信息流量。