交換是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設(shè)備自動完成的方法,把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)的統(tǒng)稱。交換機根據(jù)工作位置的不同,可以分為廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機。廣域的交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備,它應(yīng)用在數(shù)據(jù)鏈路層。交換機有多個端口,每個端口都具有橋接功能,可以連接一個局域網(wǎng)或一臺高性能服務(wù)器或工作站。實際上,交換機有時被稱為多端口網(wǎng)橋。
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?biāo)準(zhǔn)的對應(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。
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(dāng)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(xí)”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。