交换机的工作原理
交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,形成一张MAC表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域;但它不能划分网络层广播,即广播域。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在,广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址,并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”,通过对照IP地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发,可以有效的减少冲突域。
交换机的数据传送原理
交换机的任意节点收到数据传输指令后,即对于存储在内存里的地址表进行快速查找,从而对于MAC地址的网卡连接位置进行确认,然后再将数据传输到该节点上。如果在地址表中找到相应的位置,则进行传输;如果没有,交换机就会将该地址进行记录,以利于下次寻找和使用。交换机一般只需要将帧发送到相应的点,而无需如集线器发送到所有节点,从而节省了资源和时间,提高了数据传输的速率。
交换机的论述
当一台主机想要加入某个组播组时,它将发出 GMRP 加入消息。交换机将接到 GMRP 加入消息的端口加入到该组播组中,并在接收端口所在的 VLAN 中广播该 GMRP 加入消息,VLAN中的组播源就可以知晓组播成员的存在。当组播源向组播组发送组播报文时,交换机就只把组播报文转发给与该组播组成员相连的端口,从而实现了在 vlan 内的二层组播。
交换机会周期性发送 GMRP 查询,如果主机想留在组播组中,它就会响应 GMRP 查询, 在该情况下,交换机没有任何操作;如果主机不想留在组播组中,它既可以发送一个 leave 信息也可以不响应周期性 GMRP 查询。一旦交换机在计时器(leave all timer)设定期间收到主机 leave 信息或没有收到响应信息,它便从组播组中删除该主机。
交换机的网络交换
不论是人工交换还是程控交换,都是为了传输语音信号,是需要独占线路的“电路交换”。而以太网是一种计算机网络,需要传输的是数据,因此采用的是“分组交换”。但无论采取哪种交换方式,交换机为两点间提供“独享通路”的特性不会改变。就以太网设备而言,交换机和集线器的本质区别就在于:当A发信息给B时,如果通过集线器,则接入集线器的所有网络节点都会收到这条信息(也就是以广播形式发送),只是网卡在硬件层面就会过滤掉不是发给本机的信息;而如果通过交换机,除非A通知交换机广播,否则发给B的信息C一定不会收到(获取交换机控制权限从而监查听到的情况除外)。
以上信息由专业从事监控核心交换机价格的迪天嘉业于2024/8/15 11:21:52发布
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