交换机特点
因为交换机有带宽很高的内部交换矩阵和背部总线,并且这个背部总线上挂接了所有的端口,通过内部交换矩阵,就能够把数据包直接而迅速地传送到目的节点而非所有节点, 这样就不会浪费网络资源,从而产生非常高的效率。同时在此过程中,数据传输的安全程度非常高,更是受到使用者的欢迎和普遍好评。
和集线器每个端口共享同样带宽不同的是,交换机的数据带宽具有独享性。在这样的前提下,在同一个时间段内,交换机就可以将数据传输到多个节点之间,并且每个节点都可 以当做独立网段而独自享有固定的部分带宽,这样就没有和其他设备进行竞争实用的必要。
交换机优点
1.容量相对较小
用户交换机是用于机关、团体、宾馆等单位的交换机,所接的都是内部用户,用户数量不会很大,一般容量在万门以内,这里所说的用户交换机不包括特大集团用户使用的电话交换机。
2.内部话务量较大
各分机用户之间都有一定的工作关系,内部通话的话务量相对会多一些,内部通话话路没有经过公用网,通话路径短,用户交换机利用率高。
3.中继电路利用率高
中继电路数量小于分机用户数量,多个分机用户使用同一条中继电路,起到了话务集中的作用,提高了中继电路的利用率。
4.可以为内部用户提供各种特殊功能
例如为宾馆提供酒店管理功能。
5.话务台功能
利用话务员可以为电话交换机内部和外部用户提供各种服务。
6.内部用户编号灵活
交换机的MAC地址
交换机中的MAC地址表初始为空,交换机自投入使用后,会通过一定的措施构建并完善MAC地址表,这一过程主要包含4个重要概念:学习、转发、泛洪和更新。
①学习。当端口E0/1连接的设备pc1要发送数据帧给另外一台设备时,交换机会先检查数据帧中的源MAC地址(00-0B-2F-4B-60-26),判断MAC地址表中是否存在相关记录,若有则更新记录(00-0B-2F-4B-60-26,E0/1),否则新增记录。
②转发。交换机检查数据帧中的目的MAC地址,查询MAC地址表中与目的MAC地址相关的记录,若找到相应记录,则将数据帧转发到记录对应的端口。
③泛洪。若MAC地址表中不存在与目的MAC地址相关的记录,交换机一时无法获取目的主机所连接的端口,此时交换机将发送数据帧给除源端口外所有的端口(此即泛洪),等到相应的目的端口回复后,交换机记下回应数据帧的源MAC地址和对应端口,以方便后续转发。
④更新。为保证MAC地址表的正确,交换机内部每隔一定时间会将表进行一次更新。
交换机工作方式
当一台交换机安装配置好之后,其工作过程如下:
1、收到某网段(设为A)MAC地址为X的计算机发给MAC地址为Y的计算机的数据包。交换机从而记下了MAC地址X在网段A。这称为学习(learning)。
2、交换机还不知道MAC地址Y在哪个网段上,于是向除了A以外的所有网段转发该数据包。这称为泛洪(flooding)。
3、MAC地址Y的计算机收到该数据包,向MAC地址X发出确认包。交换机收到该包后,从而记录下MAC地址Y所在的网段。
4、交换机向MAC地址X转发确认包。这称为转发(forwarding)。
5、交换机收到一个数据包,查表后发现该数据包的来源地址与目的地址属于同一网段。交换机将不处理该数据包。这称为过滤(filtering)。
6、交换机内部的MAC地址-网段查询表的每条记录采用时间戳记录后一次访问的时间。早于某个阈值(用户可配置)的记录被清除。这称为老化(aging)。
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