以太网交换机有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍以太网交换机入门基础知识。什么 是交换机？交换switching是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备白动完成的方 法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的以太网交换机switch 就是一种在通信系统屮完成信息交换功能的设备。
交换和以太网交换机最早起源于电话通讯系统（PSTN）,我们现在还能在老电影屮看到这样 的场血：首长（主叫用户）拿起话筒来一阵猛摇，局端是一排插满线头的机器，戴着耳麦的 话务小姐接到连接要求后，把线头插在相应的出口，为两个用户端建立起连接，直到通话结 束。这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。当然现在我们早已普及了以太网交换机, 交换的过程都是自动完成。
在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB 集线器就是一种共享设备,HUB木身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主 机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过 验证数据包头的地址信息來确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上 只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。以太网交换机的所有的端口祁挂接在 这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存屮的地址对照表以确定目 的MAC （网卡的硬件地址）的NIC （网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将 数据包传送到H的端U,忖的MAC若不存在才广播到所有的端口,接收端口冋应后以太网 交换机会“学习,噺的地址，并把它添加入内部地址表中。使用以太网交换机也可以把网络“分 段”，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流童通过交换机。通过交换机的过滤和转 发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。
交换机在同一时刻可进行多个端口对Z间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接 在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发 送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输部字有网络的全部带宽，都 有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该以太网交换机这 时的总流通量就等于2x10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的 总流通量也不会超出10Mbps o
总Z,交换机迅一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。以太网 交换
机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表屮，通过在数据帧的始发者和目标 接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 交换机的应用
作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技 术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。如果你的以太网 络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和备式各样的服务器,而且你还未对网络结构做出任 何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法Z—是在以太网上添加一个 10/100Mbps的交换机，它不仅可以处理10Mbps的常规以太网数据流，而且还可以支持 100Mbps的快速以太网连接。
如果网络的利用率超过了 40%,并且碰撞率大于10%,以太网交换机可以帮你解决一点问 题。带有100Mbps快速以太网和10Mbps以太网端口的交换机可以全双工方式运行，可以 建立起专用的20Mbps到200Mbps连接。
不仅不同网络环境下交换机的作用备不相同，在同一网络环境下添加新的以太网交换机和增 加现行交换机的交换端口对网络的影响也不尽相同。充分了解和掌握网络的流量模式是能否 发挥交换机作用的一个非常重要的因素。因为使川交换机的目的就是尽可能的减少和过滤网 络屮的数据流量，所以如果网络屮的某台交换机由于安装位置设置不当，几乎需要转发接收 到的所有
数据包的话，交换机就无法发挥其优化网络性能的作用，反而降低了数据的传输速 度，增加了网络延迟。
除安装位置Z外，如果在那些负载较小，信息量较低的网络屮也盲目添加交换机的话，同样 也可能起到负面影响。受数据包的处理时间、交换机的缓冲区大小以及需要重新生成新数据 包等因素的影响，在这种情况下使用简单的HUB要比交换机更为理想。因此，我们不能一 概认为交换机就比HUB有优势，尤其当用户的网络并不拥挤，尚有很大的可利用空间时， 使用HUB更能够充分利用网络的现有资源。 交换机的三种交换方式 1. 直通式(Cut Through)
肓通方式的以太网交换机可以理解为在备端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输 入端口检测到一个数据包时，检杳该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表 转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包育通到相应的端口，实现交换 功能。由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。它的缺点是，因为数据 包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检杏所传送的数据包是否有谋，不能提供 错误检测能力。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输岀端口肓接接通，而且容易 丢包。 2. 存储转发(Store & Forward)
存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起来, 然麻进行CRC (循环兀余码校验)检杏，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通 过杏找表转换成输出端口送出包。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的 不足，但是它可以对进入以太网交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其 重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。 3. 碎片隔离(Fragment Free)
这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于64 字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。这种方式也不提供数据 校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。
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