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交換機(jī)的端口與傳輸及原理

時(shí)間:2018-02-12 來(lái)源:本站

今天交換機(jī)小編來(lái)給大家簡(jiǎn)單的介紹一下關(guān)于交換機(jī)的端口與傳輸及原理,希望能讓您更全面的去了解交換機(jī)。



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端口

交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨(dú)立的物理網(wǎng)段(注:非IP網(wǎng)段),連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬,無(wú)須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù),而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī),那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時(shí),一個(gè)HUB的總流通量也不會(huì)超出10Mbps。總之,交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別,能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址,并把其存放在內(nèi)部地址表中,通過(guò)在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。


傳輸

交換機(jī)的傳輸模式有全雙工,半雙工,全雙工/半雙工自適應(yīng)。交換機(jī)的全雙工是指交換機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠接收數(shù)據(jù),兩者同步進(jìn)行,這好像我們平時(shí)打電話一樣,說(shuō)話的同時(shí)也能夠聽到對(duì)方的聲音。交換機(jī)都支持全雙工。全雙工的好處在于遲延小,速度快。提到全雙工,就不能不提與之密切對(duì)應(yīng)的另一個(gè)概念,那就是“半雙工”,所謂半雙工就是指一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只有一個(gè)動(dòng)作發(fā)生,舉個(gè)簡(jiǎn)單例子,一條窄窄的馬路,同時(shí)只能有一輛車通過(guò),當(dāng)有兩輛車對(duì)開,這種情況下就只能一輛先過(guò),等到頭兒后另一輛再開,這個(gè)例子就形象的說(shuō)明了半雙工的原理。早期的對(duì)講機(jī)、以及早期集線器等設(shè)備都是實(shí)行半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,半雙工會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。


交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層,即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí),通過(guò)將MAC地址和端口對(duì)應(yīng),形成一張MAC表。在今后的通訊中,發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口,而不是所有的端口。因此,交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播,即沖突域;但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播,即廣播域。


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,但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播,即廣播域。


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