網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)知識普及
交換機(jī)相信大家都有所了解，對于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，有些朋友就不太了解，經(jīng)常有些同事、客戶問我網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)工作原理又是什么，交換機(jī)的作用又是什么。
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的所有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，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)處理端口會查找內(nèi)存中的MAC地址(網(wǎng)卡的硬件地址)對照表以確定目的MAC的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個(gè)端口上，再通過內(nèi)部交換矩陣直接將數(shù)據(jù)包迅速傳送到目的節(jié)點(diǎn)，而不是所有節(jié)點(diǎn)，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(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，只是對目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)，一般來說不易產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)堵塞;另一個(gè)方面數(shù)據(jù)傳輸安全，因?yàn)樗皇菍λ泄?jié)點(diǎn)都同時(shí)發(fā)送，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)其他節(jié)點(diǎn)很難偵聽到所發(fā)送的信息。這也是交換機(jī)為什么會節(jié)點(diǎn)都同時(shí)發(fā)送，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)其他節(jié)點(diǎn)很難偵聽到所發(fā)送的信息。這也是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為什么會很快取代集線器的重要原因之一，也是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的作用最大的亮點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流量控制。目前一些高檔交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))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(wǎng)絡(luò)交換機(jī)除了能夠連接同種類型的網(wǎng)絡(luò)之外，還可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng))之間起到互連作用。如今許多交換機(jī)都能夠提供支持快速以太網(wǎng)或FDDI等的高速連接端口，用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其他交換機(jī)或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬。
因此，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是一種基于MAC地址識別、能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。對于因第一次發(fā)送到目的地址不成功的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)會再次同時(shí)向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送，以找到這個(gè)目的MAC地址，找到后就會把這個(gè)地址重新加入到自己的MAC地址列表中，以便下次再發(fā)送到這個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)就不會發(fā)錯(cuò)。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的這種功能就稱之為“MAC地址學(xué)習(xí)”功能。
?在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換是相對于共享工作模式的改進(jìn)。絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送同一信息，然后再由每一臺終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。在這種方式下很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，因?yàn)槠鋵?shí)接收數(shù)據(jù)的一般來說只有一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，而現(xiàn)在對所有節(jié)點(diǎn)都發(fā)送，那么絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)流量是無效的，這樣就造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率相當(dāng)?shù)汀Ａ硪环矫妫捎谒l(fā)送的數(shù)據(jù)包每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能偵聽到，那顯然就不會很安全了，容易出現(xiàn)一些不安全因素。
大概來說，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的每個(gè)端口都用來連接一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段，但是有時(shí)為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)直接連接到交換機(jī)的端口上。這樣，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)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。
