交換機(jī)工作原理

交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)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(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)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(gè)端口上，通過(guò)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(jī)會(huì)“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(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過(guò)對(duì)照IP地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過(guò)交換機(jī)。通過(guò)交換機(jī)的過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少?zèng)_突域。

交換機(jī)二層和三層交換機(jī)的選擇

二層交換機(jī)用于小型的局域網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)就不用多言了，在小型局域網(wǎng)中，廣播包影響不大，二層交換機(jī)的快速交換功能、多個(gè)接入端口和低廉價(jià)格為小型網(wǎng)絡(luò)用戶提供了很完善的解決方案。

三層交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于接口類型豐富，支持的三層功能強(qiáng)大，路由能力強(qiáng)大，適合用于大型的網(wǎng)絡(luò)間的路由，它的優(yōu)勢(shì)在于選擇較好路由，負(fù)荷分擔(dān)，鏈路備份及和其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由信息的交換等等路由器所具有功能。

三層交換機(jī)的重要的功能是加快大型局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，加入路由功能也是為這個(gè)目的服務(wù)的。如果把大型網(wǎng)絡(luò)按照部門、地域等等因素劃分成一個(gè)個(gè)小局域網(wǎng)，這將導(dǎo)致大量的網(wǎng)際互訪，單純的使用二層交換機(jī)不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際互訪；如單純的使用路由器，由于接口數(shù)量有限和路由轉(zhuǎn)發(fā)速度慢，將限制網(wǎng)絡(luò)的速度和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，采用具有路由功能的快速轉(zhuǎn)發(fā)的三層交換機(jī)就成為初選。

一般來(lái)說(shuō)，在內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量大，要求快速轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中，如全部由三層交換機(jī)來(lái)做這個(gè)工作，會(huì)造成三層交換機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重，響應(yīng)速度受影響，將網(wǎng)間的路由交由路由器去完成，充分發(fā)揮不同設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，不失為一種好的組網(wǎng)策略，當(dāng)然，前提是客戶的腰包很鼓，不然就退而求其次，讓三層交換機(jī)也兼為網(wǎng)際互連。

交換機(jī)和集線器的不同之處

共享式以太網(wǎng)存在的主要問(wèn)題是所有用戶共享帶寬，每個(gè)用戶的實(shí)際可用帶寬隨網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加而遞減。這是因?yàn)楫?dāng)信息繁忙時(shí)，多個(gè)用戶都可能同進(jìn)“爭(zhēng)用”一個(gè)信道，而一個(gè)通道在某一時(shí)刻只充許一個(gè)用戶占用，所以大量的經(jīng)常處于監(jiān)測(cè)等待狀態(tài)，致使信號(hào)在傳送時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)、停滯或失真，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。交換式以太網(wǎng)中，交換機(jī)供給每個(gè)用戶專用的信息通道，除非兩個(gè)源端口企圖將信息同時(shí)發(fā)往同一目的端口，否則各個(gè)源端口與各自的目的端口之間可同時(shí)進(jìn)行通信而不發(fā)生沖突。

所以，集線器就是一種采用共享式工作狀態(tài)的設(shè)備，由于這種技術(shù)比較容易實(shí)現(xiàn)，所以集線器的價(jià)格也比較便宜，當(dāng)然速度方面的缺陷也就難以避免;而交換機(jī)是采用交換式技術(shù)的設(shè)備，技術(shù)含量比集線器高一些，當(dāng)然價(jià)格也就貴一些了，不過(guò)交換機(jī)可以克服網(wǎng)絡(luò)阻塞的弊病。