交換機的三個主要功能

學習：以太網交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，并將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。

轉發(fā)/過濾：當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發(fā)至所有端口）。

消除回路：當交換機包括一個冗余回路時，以太網交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產生，同時允許存在后備路徑。

交換機的作用主要有這么兩個：

1.維護CAM（ContextAddress Memory）表，是MAC 地址和交換機端口的映射表；

2.根據CAM 來進行數據幀的轉發(fā)。

交換機的工作

交換機的每一個端口所連接的網段都是一個獨立的沖突域。

交換機所連接的設備仍然在同一個廣播域內，也就是說，交換機不隔絕廣播（例外是在配有VLAN的環(huán)境中）。

交換機依據幀頭的信息進行轉發(fā)，因此說交換機是工作在數據鏈路層的網絡設備

核心交換機與普通交換機區(qū)別

1、端口的區(qū)別

普通交換機端口數量一般為24-48個，網口大部分為千兆以太網或者百兆以太網口，主要功能用于接入用戶數據或者匯聚一些接入層的交換機數據，這種交換機可以配置Vlan簡單路由協(xié)議和一些簡單的SNMP等功能，背板帶寬相對較小。

2、連接或訪問網絡區(qū)別

通常將網絡中直接面向用戶連接或訪問網絡的部分稱為接入層，將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層，接入層目的是允許終端用戶連接到網絡，因此接入層交換機具有低成本和口密度特性。

匯聚層交換機是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機具備更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。

而網絡主干部分則稱為核心層，核心層的主要目的在于通過高速轉發(fā)通信，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結構，因此核心層交換機應用有更高的可靠性、性能和吞吐量。

路由器與三層交換機的區(qū)別

①路由器與三層交換機的轉發(fā)依據不同

路由器則是利用IP地址（網絡地址）來確定數據轉發(fā)的地址，而三層交換機是利用MAC地址（物理地址）來確定轉發(fā)數據的目的地址。

②路由器與三層交換機的功能不同

路由器的功能主要是路由轉發(fā)，但也會附帶一些備用功能，如硬件防火墻、二層交換機技術等功能；而三層交換機本質上屬于交換機，其主要功能仍舊是數據交換，只不過附帶了一些路由轉發(fā)功能，使其使用更加廣泛、增強了擴展性。

③路由器與三層交換機的應用范圍不同

由上述提及的兩者功能區(qū)別可知，路由器的主要功能是路由轉發(fā)，專用于處理復雜的路由路徑和網絡連接，實現跨網段連接，其具備選擇路由、負荷分擔、鏈路備份以及與其他網絡進行路由信息的交換等功能，因此路由器適用于任何網絡之間的連接，如局域網與廣域網之間等。而三層交換機的主要功能是以太網數據交換，路由轉發(fā)功能屬于附加功能，因此三層交換機適用于簡單的接入網連接。

④路由器與三層交換機的性能不同

路由器的路由轉發(fā)是通過軟件實現的，需在CPU中運行一段程序來處理路由轉發(fā)；而三層交換機的路由轉發(fā)是通過硬件實現的，一般使用ASIC芯片來處理路由轉發(fā)；因此相對來說，三層交換機的轉發(fā)效率會高過路由器。另外，由于三層交換機的路由轉發(fā)功能在硬件上，因此它不具備軟件的可擴展性以及路由器的附加功能（如防火墻）。

⑤路由器與三層交換機的接口不同

為了能夠適應各種類型的網絡連接，路由器支持多種不同的有線傳輸介質，如光纖、電話線、串行線纜等，其接口類型種類繁多，如以太網接口、令牌環(huán)接口、FDDI接口、E1/T1接口、WLAN網卡等；而三層交換機一般只有以太網接口，如RJ-45接口、光纖接口等。