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　　日常工作中，我們每個人都會了解到或者接觸到交換機(jī)，但是多數(shù)人知道交換機(jī)的作用，卻很少有人能弄清楚交換機(jī)和路由器的區(qū)別，或者說弄清楚交換機(jī)的工作原理是什么。
　　
　　交換機(jī)的工作原理
　　

　　交換機(jī)位于OSI參考模型中的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），交換機(jī)的工作依賴于對MAC地址的識別（所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有一個唯一的MAC地址，通常是由廠商直接燒錄進(jìn)網(wǎng)卡中）。

　　當(dāng)交換機(jī)從其某個端口收到一個數(shù)據(jù)包時，先讀取包頭中的源MAC地址（即發(fā)送該數(shù)據(jù)包的設(shè)備網(wǎng)卡的MAC地址），將該MAC地址和端口對應(yīng)起來添加到交換機(jī)內(nèi)存里的地址表中；然后再讀取包頭中的目的MAC地址，對照內(nèi)存里的地址表看該MAC地址與哪個端口對應(yīng)，如果地址表中有該MAC地址的對應(yīng)端口，則將該數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到對應(yīng)的端口上，如果沒有找到，則將該數(shù)據(jù)幀作為一個廣播幀發(fā)送到所有的端口，對應(yīng)的MAC地址設(shè)備會自動接受該幀數(shù)據(jù)，同時，交換機(jī)將接受該幀數(shù)據(jù)的端口與這個目的MAC地址對應(yīng)起來放入內(nèi)存中的地址表中。
　　
　　從ISO/OSI的分層結(jié)構(gòu)上說，交換機(jī)可分為二層交換機(jī)、三層交換機(jī)等。二層交換機(jī)指的就是傳統(tǒng)的工作在OSI參考模型的第二層—數(shù)據(jù)鏈路層上交換機(jī)，主要功能包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及流控。 一個純第二層的解決方案，是最便宜的方案，但它在劃分子網(wǎng)和廣播限制等方面提供的控制最少。傳統(tǒng)的路由器與外部的交換機(jī)一起使用也能解決這個問題，但現(xiàn)在路由器的處理速度已跟不上帶寬要求。因此三層交換機(jī)、Web交換機(jī)等應(yīng)運而生。
　　
　　三層交換機(jī)是一個具有三層交換功能的設(shè)備，即帶有第三層路由功能的第二層交換機(jī)，但它是二者的有機(jī)結(jié)合，并不是簡單地把路由器設(shè)備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。

　　交換機(jī)的特點
　　
　　因為交換機(jī)有帶寬很高的內(nèi)部交換矩陣和背部總線，并且這個背部總線上掛接了所有的端口，通過內(nèi)部交換矩陣，就能夠把數(shù)據(jù)包直接而迅速地傳送到目的節(jié)點而非所有節(jié)點， 這樣就不會浪費網(wǎng)絡(luò)資源，從而產(chǎn)生非常高的效率。同時在此過程中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩潭确浅８?，更是受到使用者的歡迎和普遍好評。
　　
　　和集線器每個端口共享同樣帶寬不同的是，交換機(jī)的數(shù)據(jù)帶寬具有獨享性。在這樣的前提下，在同一個時間段內(nèi)，交換機(jī)就可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€節(jié)點之間，并且每個節(jié)點都可 以當(dāng)做獨立網(wǎng)段而獨自享有固定的部分帶寬，這樣就沒有和其他設(shè)備進(jìn)行競爭實用的必要。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)功能
　　
　　網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，是一個擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的器材，能為子網(wǎng)絡(luò)中提供更多的連接端口，以便連接更多的計算機(jī)。它具有性能價格比高、高度靈活、相對簡單、易于實現(xiàn)等特點。
　　
　　交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網(wǎng)）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。

　　一般來說，交換機(jī)的每個端口都用來連接一個獨立的網(wǎng)段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)直接連接到交換機(jī)的端口上。這樣，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。
　　
　　學(xué)習(xí)功能：以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。
　　
　　轉(zhuǎn)發(fā)過濾：當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。
　　
　　消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個冗余回路時，以太網(wǎng)交換機(jī)通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時允許存在后備路徑。
　　
　　進(jìn)修：以太網(wǎng)交流機(jī)體味每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同響應(yīng)的端口映射起來存放在交流機(jī)緩存中的MAC地址表中。
　　
　　轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉(zhuǎn)發(fā)到毗連目的節(jié)點的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。