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工作在數據鏈路層,交換機擁有一條很高帶寬的背部總線(xiàn)和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線(xiàn)上,控制電路收到數據包以后,處理端口會(huì )查找內存中的地址對照表以確定目的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)內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口,目的MAC若不存在,廣播到所有的端口,接收端口回應后交換機會(huì )“學(xué)習”新的地址,并把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網(wǎng)絡(luò )“分段”,通過(guò)對照MAC地址表,交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò )流量通過(guò)交換機。通過(guò)交換機的過(guò)濾和轉發(fā),可以有效的減少沖突域,但它不能劃分網(wǎng)絡(luò )層廣播,即廣播域。交換機在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的網(wǎng)段,連接在其上的網(wǎng)絡(luò )設備獨自享有全部的帶寬,無(wú)須同其他設備競爭使用。當節點(diǎn)A向節點(diǎn)D發(fā)送數據時(shí),節點(diǎn)B可同時(shí)向節點(diǎn)C發(fā)送數據,而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò )的全部帶寬,都有著(zhù)自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機,那么該交換機這時(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??傊?,交換機是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉發(fā)數據幀功能的網(wǎng)絡(luò )設備。交換機可以“學(xué)習”MAC地址,并把其存放在內部地址表中,通過(guò)在數據幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。
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