交換機


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或一台高性能服務器或工作站。實際上,交換機有時被稱為多端口網橋。

交換機負責連接網絡設備(如交換機、路由器、防火牆、無線AP等)和終端設備(如計算機、服務器、攝像頭、網絡打印機等);路由器實現局域網與局域網的互聯,局域網與Internet的互聯;而防火牆作為一個安全網絡設備,作用於內部網絡與內部網絡之間,或者內部網絡與Internet之間。總的來說,交換機負責連接設備,路由器負責連接網絡,防火牆負責網絡訪問限制

 

一、交換機的功能

交換機的功能是連接終端設備,並實現與網絡設備的互聯,從而構建局域網絡實現所有設備之間的通信

二、交換機的工作原理

交換機位於OSI參考模型中的第二層(數據鏈路層),也稱為二層網絡設備,交換機的工作依賴於對MAC地址的識別(所有的網絡設備都有一個唯一的MAC地址,通常是由廠商直接燒錄進網卡中)。和網卡不同,交換機的端口不具有 MAC 地址。

1.當交換機從其某個端口收到一個數據包時,先讀取包頭中的源MAC地址(即發送該數據包的設備網卡的MAC地址)

2.將該MAC地址和端口對應起來添加到交換機內存里的地址表中;

3.然后再讀取包頭中的目的MAC地址,對照內存里的地址表看該MAC地址與端口對應,如果地址表中有該MAC地址的對應端口,則將該數據包直接復制到對應的端口上,如果沒有找到,則將該數據幀作為一個廣播幀發送到所有的端口,對應的MAC地址設備會自動接受該幀數據,同時,交換機將接受該幀數據的端口與這個目的MAC地址對應起來放入內存中的地址表中。

舉個例子,如果收到的包的接收方 MAC 地址為 00-02-B3-1C-9C-F9 ,則與圖中表中的第 3 行匹配,根據端口列的信息,可知這個地址位於 3 號端口上,然后就可以通過交換電路將包發送到相應的端口了。

此外,如果接收方 MAC 地址是一個廣播地址,那么交換機會將包發送到除源端口之外的所有端口。
以下兩個屬於廣播地址:
MAC 地址中的 FF:FF:FF:FF:FF:FF
IP 地址中的 255.255.255.255

 

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