通通透透看SWITCH

通通透透看SWITCH

以太网交换机（SWITCH）和集线器都起着局域网的数据传送"枢纽"的作用。交换机允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。而且交换机不需要改变网络现有其他硬件，包括现有的网卡、网线、中继器、集线器，节省用户网络升级的费用。交换机的出现是为了提高原有网络的性能，同时又保护原有投资，降低网络响应速度，提高网络负载能力。

一、交换机的分类

　　各厂商对交换机的划分的尺度并不是完全一致，从广义上来看，交换机分为广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，而局域网交换机则应用于局域网络，下面我们主要向大家谈谈局域网交换机的分类。

　　按照交换机所支持的带宽不同，可分为10Mbps、100Mbps、10/100Mbps和1000Mbps四种。10/100Mbps交换机能够同时支持10Mbps或100Mbps的连接，它不仅能提高整体网络速度，同时还能够与原有网络上的10Mbps设备兼容，使旧的10Mbps以太网设备无缝集成到100Mbps快速以太网内。
　　按照交换机使用的网络技术不同，可分为：以太网交换机、令牌环交换机、FDDI交换机、ATM交换机、快速以太网交换机。
按照交换机应用领域的不同，可分为：台式交换机、工作组交换机、主干交换机、企业级交换机、分段交换机、端口交换机、网络交换机。

　　二、交换机是如何工作的

　　交换机使用一种"虚拟连接"技术来连接通信的双方。所谓"虚拟连接"，就是指通信时通信双方建立一个逻辑上的专用连接，这个连接直到数据传送至目的节点后结束。虚拟连接是通过交换机的端口—地址表来实现的交换机在工作过程中不断地建立和维护它本身的一个地址表，这个地址表标明了节点的MAC地址和交换机端口的对应关系。当交换机收到某个端口发来的数据包，它便会去查看自身的地址表以验明数据包中的目的MAC地址究竟对应于哪个端口。一旦验证完毕，就将发送节点与该端口建立一个专用连接，发送方的数据仅发送到目的MAC地址所对应的交换器端口。例如A端口向B端口发送数据时，交换机查看从A端口发来的数据包中的目的MAC地址（也就是B端口的MAC地址），然后交换机再去查看自身的端口―地址表，发现B端口是连在端口2上的，因此，交换机就建立一个从端口1到端口2的虚拟连接。
　　由于以太网的数据传输使用带侦测冲突的载波感测多重访问（CSMA/CD）机制，在同一时刻，一个通过集线器连接的网段只能有-个网络接口设备发送信息，否则就会产生冲突，导致随机延时重发。而交换机可以在很大程度上减少冲突的发生，因为交换机为通讯的双方提供了一条独占的线路。利用专门设计的集成电路，可使交换机同时提供多个通道，以线路速率在所有的端口并行转发信息。比如，一个16口的交换机理论上在同一时刻允许8对网络接口设备交换数据。从理论上讲，单个以太网端口含有64个八进制数的数据包，可提供14880bps的传输速率，这意味着一台具有16个端口的交换机可支持8道并行数据流的"线路速率"，也就是说交换机可以提供119040bps的总数据吞吐率（8道数据流×14880bps）。

　　三、交换机与集线器工作原理上有何区别

　　虽然交换机与集线器在功能上是基本相同的，但是它们还是有些区别。在不考虑冲撞的情况下，当有一个封包送到了集线器，其目的地是A，集线器会将此封包复制到所有的端口而不管A在哪里，同样要是送到交换机上，首先交换机先查询是否有A的地址，如果没有的话则与集线器一样复制到所有的端口，如果有的话则将封包单单复制到送到A的端口上而已，这样做有何差别呢？当有大量的资料在网络上流动，而每笔资料都要传送到每个端口上这样会浪费大量的频宽且会干扰其他端口资料的传送，要是使用交换机就不会有此问题了。

　　四、交换机的外部结构

　　交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的产品。我们常见到的10/100M自适应交换机是如图1所示的长方体。
面板上一般都提供有一排N个RJ-45 10/100Mbps自适应接口（视几口交换机而定）、Slot1接口和RS-232接口。交换机也是一个电子设备，因此需要电源，背部面板上主要有交流电源插座、电源开关。交换机有指示多种状态的LED指示灯，常见有（Power）电源指示灯、碰撞（Collision）指示灯及每个RJ-45接口对应的监视端口通信状态指示灯。监视端口通信状态指示灯能够显示系统和端口连接状态，并能监视每个端口的活动，这些指示灯提供了监视网络活动和解决网络问题的强有力的工具。