automation direct  SE-SW8U 交换机开关 

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交换机(英文:Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。那么。交换机的工作原理是什么呢?交换机的作用有哪些呢?

一、交换机的工作原理

1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。

2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。

3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称为泛洪(flood)。

4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。

二、交换机的作用

1.学习/获取:交换机会学习收到的数据帧的源MAC地址;

1>当交换机从某个端口收到数据帧时，会读取帧的源MAC地址并在MAC表中填入该MAC地址及其对应的端口。

2.过期:通过学习过程学习到的MAC条目具有时间戮，此时间戮用于从MAC表中删除旧条目。

1>当某个条目在MAC表中创建之后，就会使用其时间戮作为起始值开始递减计数。计数值到0后，条目被删除;

2>如果在条目被删除之前，交换机从相同端口收到同一源MAC的帧时，将会刷新表中的该条目;

3>在时间戮计数值到0后，仍未从该端口收到该源MAC的帧时，条目将被删除。

3.泛洪:交换机将帧发送到除接收端口以外的其它所有端口的过程称为泛洪。

1>当收到目的MAC地址不在MAC表中的数据帧时，交换机不知道该往哪一个端口发送该帧，此时会泛洪;

2>当收到目的MAC地址为广播地址的帧时，会泛洪;

3>当收到目的MAC地址为组播(多播)地址的帧时，会泛洪。

4.选择性转发:检查帧的MAC地址后，将帧从适当的端口转发出去的过程称为选择性转发。

1>交换机收到数据帧后，如果该帧的MAC地址在MAC表中，则将帧转发到相应端口，而不是泛洪到所有端口。

5.过滤:在某些情况下，帧不会被转发。

1>交换机不会将帧转发到接收帧的端口;

2>交换机会丢弃损坏的帧而不转发，如没有通过CRC校验的帧等;

3>由于某些安全设置帧不会被交换机转发，如基于MAC地址的ACL、VLAN等。

1993年，局域网交换设备出现，1994年，国内掀起了交换网络技术的热潮。其实，交换技术是一个具有简化、低价、高性能和口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。

交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整,以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。

类似传统的桥接器，交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中;交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级;交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。

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