以太交换机的基本功能

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以太交换机的基本功能

发布时间： 2022-09-08

以太交换机的基本功能，交换机是一种为数据帧选择一条线路并且把它发送出去的网络设备，它工作在OSI参考模型的数据链路层上。

交换机的主要工作有三个方面：

● 学习MAC地址。

● 数据帧的转发/过滤决策。

● 维持网络无交换环路。

在这里我们主要讲解交换机学习MAC地址和数据帧的转发/过滤决策的功能，交换机维持网络无交换环路的功能将在第15章中详细讲解。

交换机有时被称为多端口桥。它可以基于MAC地址进行数据帧的转发/过滤决策，所以交换机是二层设备。

Hub不具有学习MAC地址的能力，它只能向所有的端口广播数据帧，而不能根据数据帧的目的MAC地址有选择性地将它转发。图1描述了Hub的工作过程。

图1 Hub的工作过程

从图1中我们可以看出，当主机A向主机B发出数据帧时，Hub无法确定主机B的位置，只能向所有的接口广播该数据帧。这种操作实际上和总线型的以太网络没什么区别。所以，我们说Hub是物理层设备，它不能根据MAC地址对数据帧进行过滤。连接在Hub上的主机都在同一个冲突域里，当一台主机发送数据时，其他主机都不能向网络发送数据，所以使用Hub的网络是比较慢的。

而交换机可以学习MAC地址，它的工作过程如图2所示。

图2 交换机的工作过程

为了有效地交换数据帧，交换机维护着一个MAC地址表。交换机通过不断地学习MAC地址和将MAC地址与交换机端口的映射关系保存在该表里的方法，了解交换网络里主机的物理位置，从而可以将数据帧转发到特定的端口，不用像Hub一样广播数据帧。

交换机的主要特点是可以分开冲突域，交换机的每一个端口都是一个冲突域，连接在交换机上的主机之间不必再使用CSMA/CD检查冲突，多台主机可以同时收发数据。同时，交换机的每个端口都有独立的带宽，可以为连接在端口上的主机提供更好的网络性能。

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