通通透透看SWITCH

以太網(wǎng)交換機（SWITCH）和集線器都起著局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送"樞紐"的作用。交換機允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段進行帶寬調(diào)整，以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現(xiàn)的瓶頸問題。而且交換機不需要改變網(wǎng)絡現(xiàn)有其他硬件，包括現(xiàn)有的網(wǎng)卡、網(wǎng)線、中繼器、集線器，節(jié)省用戶網(wǎng)絡升級的費用。交換機的出現(xiàn)是為了提高原有網(wǎng)絡的性能，同時又保護原有投資，降低網(wǎng)絡響應速度，提高網(wǎng)絡負載能力。

一、交換機的分類

　　各廠商對交換機的劃分的尺度并不是完全一致，從廣義上來看，交換機分為廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機。廣域網(wǎng)交換機主要應用于電信領域，而局域網(wǎng)交換機則應用于局域網(wǎng)絡，下面我們主要向大家談談局域網(wǎng)交換機的分類。

　　按照交換機所支持的帶寬不同，可分為10Mbps、100Mbps、10/100Mbps和1000Mbps四種。10/100Mbps交換機能夠同時支持10Mbps或100Mbps的連接，它不僅能提高整體網(wǎng)絡速度，同時還能夠與原有網(wǎng)絡上的10Mbps設備兼容，使舊的10Mbps以太網(wǎng)設備無縫集成到100Mbps快速以太網(wǎng)內(nèi)。
　　按照交換機使用的網(wǎng)絡技術不同，可分為：以太網(wǎng)交換機、令牌環(huán)交換機、FDDI交換機、ATM交換機、快速以太網(wǎng)交換機。
按照交換機應用領域的不同，可分為：臺式交換機、工作組交換機、主干交換機、企業(yè)級交換機、分段交換機、端口交換機、網(wǎng)絡交換機。

　　二、交換機是如何工作的

　　交換機使用一種"虛擬連接"技術來連接通信的雙方。所謂"虛擬連接"，就是指通信時通信雙方建立一個邏輯上的專用連接，這個連接直到數(shù)據(jù)傳送至目的節(jié)點后結(jié)束。虛擬連接是通過交換機的端口—地址表來實現(xiàn)的交換機在工作過程中不斷地建立和維護它本身的一個地址表，這個地址表標明了節(jié)點的MAC地址和交換機端口的對應關系。當交換機收到某個端口發(fā)來的數(shù)據(jù)包，它便會去查看自身的地址表以驗明數(shù)據(jù)包中的目的MAC地址究竟對應于哪個端口。一旦驗證完畢，就將發(fā)送節(jié)點與該端口建立一個專用連接，發(fā)送方的數(shù)據(jù)僅發(fā)送到目的MAC地址所對應的交換器端口。例如A端口向B端口發(fā)送數(shù)據(jù)時，交換機查看從A端口發(fā)來的數(shù)據(jù)包中的目的MAC地址（也就是B端口的MAC地址），然后交換機再去查看自身的端口―地址表，發(fā)現(xiàn)B端口是連在端口2上的，因此，交換機就建立一個從端口1到端口2的虛擬連接。
　　由于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸使用帶偵測沖突的載波感測多重訪問（CSMA/CD）機制，在同一時刻，一個通過集線器連接的網(wǎng)段只能有-個網(wǎng)絡接口設備發(fā)送信息，否則就會產(chǎn)生沖突，導致隨機延時重發(fā)。而交換機可以在很大程度上減少沖突的發(fā)生，因為交換機為通訊的雙方提供了一條獨占的線路。利用專門設計的集成電路，可使交換機同時提供多個通道，以線路速率在所有的端口并行轉(zhuǎn)發(fā)信息。比如，一個16口的交換機理論上在同一時刻允許8對網(wǎng)絡接口設備交換數(shù)據(jù)。從理論上講，單個以太網(wǎng)端口含有64個八進制數(shù)的數(shù)據(jù)包，可提供14880bps的傳輸速率，這意味著一臺具有16個端口的交換機可支持8道并行數(shù)據(jù)流的"線路速率"，也就是說交換機可以提供119040bps的總數(shù)據(jù)吞吐率（8道數(shù)據(jù)流×14880bps）。

　　三、交換機與集線器工作原理上有何區(qū)別

　　雖然交換機與集線器在功能上是基本相同的，但是它們還是有些區(qū)別。在不考慮沖撞的情況下，當有一個封包送到了集線器，其目的地是A，集線器會將此封包復制到所有的端口而不管A在哪里，同樣要是送到交換機上，首先交換機先查詢是否有A的地址，如果沒有的話則與集線器一樣復制到所有的端口，如果有的話則將封包單單復制到送到A的端口上而已，這樣做有何差別呢？當有大量的資料在網(wǎng)絡上流動，而每筆資料都要傳送到每個端口上這樣會浪費大量的頻寬且會干擾其他端口資料的傳送，要是使用交換機就不會有此問題了。

　　四、交換機的外部結(jié)構(gòu)

　　交換機是一個具有簡化、低價、高性能和高端口密集特點的產(chǎn)品。我們常見到的10/100M自適應交換機是如圖1所示的長方體。
面板上一般都提供有一排N個RJ-45 10/100Mbps自適應接口（視幾口交換機而定）、Slot1接口和RS-232接口。交換機也是一個電子設備，因此需要電源，背部面板上主要有交流電源插座、電源開關。交換機有指示多種狀態(tài)的LED指示燈，常見有（Power）電源指示燈、碰撞（Collision）指示燈及每個RJ-45接口對應的監(jiān)視端口通信狀態(tài)指示燈。監(jiān)視端口通信狀態(tài)指示燈能夠顯示系統(tǒng)和端口連接狀態(tài)，并能監(jiān)視每個端口的活動，這些指示燈提供了監(jiān)視網(wǎng)絡活動和解決網(wǎng)絡問題的強有力的工具。