交换机的主要作用是转发封装的数据包、减少冲突域、隔离广播风暴。它主要工作于OSI体系的第二层——数据链路层的设备,能够识别MAC地址,然后通过解析数据帧中的目的主机的MAC地址,查找MAC地址表,能将数据帧快速地从源端口转发到目的端口。当在MAC地址表中找不到目的MAC地址时,才采用广播方式传输数据。这与集线器不同,集线器某个端口接收到数据后,都将数据广播到其余端口上。而交换机通常为数据通信的两个端口在背板(专用集成电路,用于为任意两个端口在数据通信时建立信道)建立***的信道,该信道的带宽被它们占用,其余端口不能看见它们之间的通信,大大提高了数据传输的带宽以及数据传输的有效。交换机的基本功能有三个:
①学习,学习是什么设备,连接到哪个端口上;
②转发,智能地将帧转发到目的站所在的端口;
③清除第二层环路,利用生成树协议清除环路,避免帧在网络中不断地循环。值得注意的是,我们在以太网中常见的问题就是冲突,这是由C***A/CD工作原理引起的。
路由器(Router)
路由器工作在网络层,可以识别网络层的地址-IP地址,有能力过滤第3层的广播消息。实际上,除非做特殊配置,否则路由器从不转发广播类型的数据包。因此,龙岗电话交换机报价,路由器的每个端口所连接的网络都独自构成一个广播域。如图所示,如果各网段都是共享式局域网,电话交换机报价,则每网段自己构成一个***的冲突域。
算一算
路由器分隔广播域,因为有一台路由器所以就有两个广播域;
左面的是一个集线器,集线器不能分割冲突域,集线器是物理层设备,它的主要功能是对接收到的信号进行再生放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。所以左边的所有主机都在同一个广播域和同一个冲突域中,华为电话交换机报价,右边用的是交换机,交换机是分隔冲突域的,因此交换机下面有几台主机就有几个冲突域,数字电话交换机报价,所以图中一共有两个广播域,7个冲突域
(1) 存储转发(Store-and-Forward)
存储转发方式是先存储后转发的方式。它把从端口输入的数据帧先全部接收并存储起来;然后进行CRC(循环冗余码校验)检查,把错误帧丢弃;后才取出数据帧目的地址,查找地址表后进行过滤和转发。存储转发方式延迟大;但是它可以对进入交换机的数据包进行别的错误检测。这种方式可以支持不同速度的端口间的转发。
(2) 直接转发(Cut-Through)
交换机在输入端口检测到一个数据帧时,检查该帧的帧头,只要获取了帧的目的地址,就开始转发帧。它的优点是:开始转发前不需要读取整个完整的帧,延迟非常小。它的缺点是:不能提供错误检测能力。
(3) 无碎片(Fragment-Free)
这是改进后的直接转发,是介于前两者之间的一种解决方法。无碎片方法在读取数据帧的长前64个字节后,就开始转发该帧。这种方式虽然也不提供数据校验,但是能够避免大多数的错误。它的数据处理速度比直接转发方式慢,但比存储转发方式快许多。CISCO 交换机和路由器一样,本质上也是一台特殊的计算机,也有 CPU、RAM 等部件。也采用 IOS,所以交换机的很多基本配置(例如密码、主机名等)和路由器是类似的。
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