交換機(jī)發(fā)展歷史

“交換機(jī)”是一個舶來詞，源自英文“Switch”，原意是“開關(guān)”，中國技術(shù)界在引入這個詞匯時，翻譯為“交換”。在英文中，動詞“交換”和名詞“交換機(jī)”是同一個詞（注意這里的“交換”特指電信技術(shù)中的信號交換，與物品交換不是同一個概念）。

1993年，局域網(wǎng)交換設(shè)備出現(xiàn)，1994年，國內(nèi)掀起了交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的熱潮。其實，交換技術(shù)是一個具有簡化、較高的性能和較高的端口密集特點的交換產(chǎn)品，體現(xiàn)了橋接技術(shù)的復(fù)雜交換技術(shù)在OSI參考模型的第二層操作。與橋接器一樣，交換機(jī)按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā)。而這種轉(zhuǎn)發(fā)決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，操作接近單個局域網(wǎng)性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普通橋接互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)發(fā)性能。

交換技術(shù)允許共享型的局域網(wǎng)段進(jìn)行帶寬調(diào)整，以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現(xiàn)的瓶頸問題。已有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和ATM技術(shù)的交換產(chǎn)品。

類似傳統(tǒng)的橋接器，交換機(jī)提供了許多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能。交換機(jī)能經(jīng)濟(jì)地將網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突網(wǎng)域，為每個工作站提供更高的帶寬。協(xié)議的透明性使得交換機(jī)在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中；交換機(jī)使用現(xiàn)有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網(wǎng)卡，不必作高層的硬件升級；交換機(jī)對工作站是透明的，這樣管理開銷低廉，簡化了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增加、移動和網(wǎng)絡(luò)變化的操作。

利用專門設(shè)計的集成電路可使交換機(jī)以線路速率在所有的端口并行轉(zhuǎn)發(fā)信息，提供了比傳統(tǒng)橋接器高得多的操作性能。專門集成電路技術(shù)使得交換器在更多端口的情況下得以實現(xiàn)上述性能，其端口造價低于傳統(tǒng)型橋接器。

交換機(jī)的管理和維護(hù)

交換機(jī)實踐應(yīng)用中取得了良好的作用效果,為信息傳遞效率提高提供了可靠保障。交換機(jī)實踐應(yīng)用中可能會受到溫度、溫度、電磁干擾等要素影響,給其工作性能帶來了潛在威脅,影響著設(shè)備性能的可靠性,需要采取有效的管理及維護(hù)措施,確保交換機(jī)的安全使用。實踐過程中落實交換機(jī)的管理和維護(hù)工作時,也需要了解其功能特性、特點等,確保這些工作開展能夠達(dá)到預(yù)期效果,實現(xiàn)交換機(jī)性能優(yōu)化。

交換機(jī)的的工作原理

交換機(jī)在接收到數(shù)據(jù)時，會先檢查數(shù)據(jù)中包含的MAC地址，再將數(shù)據(jù)從目的主機(jī)所在的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。交換機(jī)之所以能實現(xiàn)這一功能，是因為交換機(jī)內(nèi)存有一張MAC地址表，該表記錄了網(wǎng)絡(luò)中所有MAC地址與該交換機(jī)各端口的對應(yīng)信息。當(dāng)有數(shù)據(jù)幀需要通過該交換機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時，交換機(jī)根據(jù)內(nèi)部存儲的MAC地址表獲取目的設(shè)備所對應(yīng)的端口，通過找到的端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，如下圖所示。

交換機(jī)工作原理

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)包直接拷貝到對應(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。