交换机[编辑]

中文名：交换机

英文名称：switch

定义：网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。根据通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，在通信系统中，为两个任意的网络节点把要传输的信息送到符合要求的相应路由并可以提供独享的电信号通路的设备。交换机是互联网的枢纽，最常见的交换机是以太网交换机。交换机在局域网里成为互通的骨干。

工作原理：

目前以太网广泛使用星形拓扑结构，每个节点与中心交换机相连。因为交换机的的任务是接入链路层帧并它们转发到出链路。交换机自身对节点是透明的，即某节点向另一个节点寻址一个帧，顺利地将帧发进LAN，并不知道某交换机将会接收该帧并将它转发到另一个节点。交换机为了保证帧到达该交换机的任何输出接口之一的速率可能暂时不会超过该接口的链路容量，输出接口都设有缓存。交换机具有过滤与转发功能。过滤是交换机决定一个帧应该转发到某个接口还是将其丢弃，转发是交换机是决定一个帧应该导向哪个接口，并把该帧接口移动到这些接口这些接口。这些功能需要交换机的交换机表，交换机表具备这些知识、：1、节点的MAC地址；2、到达该节点的交换机接口；3、用于节点表项放置在表中的时间。一个帧从某接口到达交换机。交换机检查表并且发现其目的地。交换机过滤该帧并向某正确接口输出缓存区转发该帧。

交换机表是自动、动态、自治的，不需要网管或者配置协议的干预。即交换机是自学习的，是即插即用的设备。任何节点与交换机连接的链路，节点与交换机能够同时传输无碰撞。

交换机的优点：

1、消除碰撞。在LAN中，交换机缓存且不会在网段上同时传输多于一个帧，这样就没有碰撞不浪费带宽；

2、链路是异质的。交换机将链路之间隔离，LAN中各个链路能够以不同速率运行且可以在不同媒体上运行。如果在LAN中原有设备与新的设备混用，交换机是适用的。

3、管理。交换机易于进行网络管理。

4。、安全。交换机提供强化的安全性。

交换机的适用范围：一个机构的网络如果只是有几百台主机组成的小网络通常是有几个LAN网段，对于这些网段，交换机是适用的。

 发展前景

　　作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。

　　如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器，而且你还未对网络结构做出任何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个10/100Mbps的交换机，它不仅可以处理10Mbps的常规以太网数据流，而且还可以支持100Mbps的快速以太网连接。

　　如果网络的利用率超过了40％，并且碰撞率大于10％，交换机可以帮你解决一点问题。带有100Mbps快速以太网和10Mbps以太网端口的交换机可以全双工方式运行，可以建立起专用的20Mbps到200Mbps连接。

　　不仅不同网络环境下交换机的作用各不相同，在同一网络环境下添加新的交换机和增加现有交换机的交换端口对网络的影响也不尽相同。充分了解和掌握网络的流量模式是能否发挥交换机作用的一个非常重要的因素。因为使用交换机的目的就是尽可能的减少和过滤网络中的数据流量，所以如果网络中的某台交换机由于安装位置设置不当，几乎需要转发接收到的所有数据包的话，交换机就无法发挥其优化网络性能的作用，反而降低了数据的传输速度，增加了网络延迟。

　　除安装位置之外，如果在那些负载较小，信息量较低的网络中也盲目添加交换机的话，同样也可能起到负面影响。受数据包的处理时间、交换机的缓冲区大小以及需要重新生成新数据包等因素的影响，在这种情况下使用简单的HUB要比交换机更为理想。因此，我们不能一概认为交换机就比HUB有优势，尤其当用户的网络并不拥挤，尚有很大的可利用空间时，使用HUB更能够充分利用网络的现有资源。

交换机的类型及功能

从广义的角度，交换机可以分为广域网交换机和局域网交换机。

从传输速率的角度，局域网交换机可以分为传统以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环网交换机等。

从规模应用的角度，交换机可以分为企业级别交换机、部门级别交换机和工作组交换机等。

交换机的主要功能包括物理编址方式、网络拓扑结构、错误检验、流量控制等。

交换机技术最常用的用途之一是在以太网LAN上减小冲突并改善带宽。

在现代网络设计中，不论是以太网交换机，还是FDDI交换机、帧中继交换机、ATM交换机，都在速度和其他性能上为网络用户带来更大的优势。

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