交换机的发展历史
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、价格低、性能高的和端口高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网络之间的转发性能。
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。
交换机的模块故障
交换机是由很多模块组成,比如:堆叠模块、管理模块(控制模块)和扩展模块等。这些模块发生故障的机率很小,不过一旦出现问题,就会遭受巨大的经济损失。如果插拔模块时不小心,或者搬运交换机时受到碰撞,或者电源不稳定等情况,都可能导致此类故障的发生。
在排除此类故障时,首先确保交换机及模块的电源正常供应,然后检查各个模块是否插在正确的位置上,之后检查连接模块的线缆是否正常。在连接管理模块时,还要考虑它是否采用规定的连接速率,是否有奇偶校验,是否有数据流控制等因素。连接扩展模块时,需要检查是否匹配通信模式,比如:使用全双工模式还是半双工模式。当然如果确认模块有故障,解决的方法只有一个,那就是应当立即联系供应商进行更换。
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核心交换机代理商的迪天嘉业于2024/8/3 8:33:15发布
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