Switch是交換機的英文名稱,這個產(chǎn)品是由原集線器的升級換代而來,在外觀上看和集線器沒有很大區(qū)別。由于通信兩端需要傳輸信息,而通過設(shè)備或者人工來把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦髽藴实膶?yīng)的路由器上的方式,這個技術(shù)就是交換機技術(shù)。從廣義上來分析,在通信系統(tǒng)里對于信息交換功能實現(xiàn)的設(shè)備,就是交換機。
不論是人工交換還是程控交換,都是為了傳輸語音信號,是需要獨占線路的“電路交換”。而以太網(wǎng)是一種計算機網(wǎng)絡(luò),需要傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù),因此采用的是“分組交換”。但無論采取哪種交換方式,交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網(wǎng)設(shè)備而言,交換機和集線器的本質(zhì)區(qū)別就在于:當A發(fā)信息給B時,如果通過集線器,則接入集線器的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都會收到這條信息(也就是以廣播形式發(fā)送),只是網(wǎng)卡在硬件層面就會過濾掉不是發(fā)給本機的信息;而如果通過交換機,除非A通知交換機廣播,否則發(fā)給B的信息C絕不會收到(獲取交換機控制權(quán)限從而監(jiān)聽的情況除外)。
和集線器每個端口共享同樣帶寬不同的是,交換機的數(shù)據(jù)帶寬具有獨享性。在這樣的前提下,在同一個時間段內(nèi),交換機就可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€節(jié)點之間,并且每個節(jié)點都可 以當做獨立網(wǎng)段而獨自享有固定的部分帶寬,這樣就沒有和其他設(shè)備進行競爭實用的必要。
交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機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,處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的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)后交換機會“學(xué)習”新的MAC地址,并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用交換機也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”,通過對照IP地址表,交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉(zhuǎn)發(fā),可以有效的減少沖突域。