交换机工作原理
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。
交换机硬件故障
交换机故障一般可以分为硬件故障和软件故障两大类。硬件故障主要指交换机电源、背板、模块和端口等部件的故 障，具体可以分为以下几类。
电源故障
由于外部供电不稳定，或者电源线路老化或者雷击等原因导致电源损坏或者风扇停止，从而不能正常厂作。
由于电源缘故而导致机内其他部件损坏的事情也经常发生。如果面板上的PowER指示灯是绿色的，就表示是正常的：如果该指示灯灭了，则说明交换机没有正常供电。这类问题很容易发现，也很容易解决，同时也是较容易预防的。针对这类故障，首先应该做好外部电源的供应工作，一般通过引入独立的电力线来提供独立的电源，并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象。如果条件允许，可以添加不间断电源来保证交换机的正常供电，有的提供稳压功能，而有的没有，选择时要注意。在机房内设置专门的避雷措施，用来避免雷电对交换机的伤害。现在有很多做避雷工程的公司，实施网络布线时可以考虑。
交换机数据交换方式
数据交换方式
交换机的数据交换方式分为直接交换和存储交换两种。
直接交换指交换机接收到数据帧后，立即获取帧中的目的地址，并通过MAC地址表获取目的端口号，转发数据帧。此种数据交换方式快、延迟小，但又具有如下缺点：
①可靠性较低。数据在传输过程中可能因碰撞而损坏，但直接交换方式不检查数据帧的完整性和正确性，直接转发数据，无法保证数据帧传输的可靠性。
②不同速率的端口无法直通。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通。
③实现困难。当交换机的端口增加时，交换矩阵的复杂性也随之增加，实现起来比较困难。
存储转发是应用比较广泛的一种数据交换方式，使用此种方式，交换机接收到数据帧后会将数据帧进行存储与校验，若校验结果表明数据无误，再取出目的MAC地址，通过映射表查找相应端口进行转发。
与直接交换相比，存储转发方式的延迟较大，但具有检错能力，且可支持不同速率的端口间的数据交换。
当交换机初次加入网络中时，由于映射表是空的
当交换机初次加入网络中时，由于映射表是空的，所以，所有的数据帧将发往虚拟局域网内的全部端口直到交换机“学习”到各个MAC地址为止。这样看来，交换机刚刚启动时与传统的共享式集线器作用相似的，直到映射表创建起来后，才能真正发挥它的性能。这种方式改变了共享式以太网抢行的方式，如同在不同的行驶方向上铺架了立交桥，去往不同方向的车可以同时通行，因此大大提高了流量。03提供多端口的二层桥接是以太网交换机的中心功能，而很多交换机也提供其他层级的服务，这种不仅仅提供了桥接功能的交换机也被称为多层交换机。多层交换机可以在许多层级上学习拓扑结构，也可以在一层或多层上进行转发。
以上信息由专业从事华为敏捷交换机硬件设备的北京盈富迈胜于2024/4/27 10:25:43发布
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