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德國赫斯曼交換機原理介紹
點擊次數(shù):1343 更新時間:2017-08-24

德國赫斯曼交換機原理介紹
交換機工作于OSI參考模型的第二層,即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機內(nèi)部的CPU會在每個端口成功連接時,通過將MAC地址和端口對應,形成一張MAC表。在今后的通訊中,發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對應的端口,而不是所有的端口。因此,交換機可用于劃分數(shù)據(jù)鏈路層廣播,即沖突域;但它不能劃分網(wǎng)絡層廣播,即廣播域。[1]
交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上,通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口,目的MAC若不存在,廣播到所有的端口,接收端口回應后交換機會“學習”新的MAC地址,并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用交換機也可以把網(wǎng)絡“分段”,通過對照IP地址表,交換機只允許必要的網(wǎng)絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉(zhuǎn)發(fā),可以有效的減少沖突域,但它不能劃分網(wǎng)絡層廣播,即廣播域。[1]

德國赫斯曼交換機端口
交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網(wǎng)段(注:非IP網(wǎng)段),連接在其上的網(wǎng)絡設(shè)備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設(shè)備競爭使用。當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時,節(jié)點B可同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù),而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機,那么該交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps??傊?,交換機是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡設(shè)備。交換機可以“學習”MAC地址,并把其存放在內(nèi)部地址表中,通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。[1]
德國赫斯曼交換機傳輸
交換機的傳輸模式有全雙工,半雙工,全雙工/半雙工自適應
交換機的全雙工是指交換機在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù)據(jù),兩者同步進行,這好像我們平時打一樣,說話的同時也能夠聽到對方的聲音。交換機都支持全雙工。全雙工的好處在于遲延小,速度快。
提到全雙工,就不能不提與之密切對應的另一個概念,那就是“半雙工”,所謂半雙工就是指一個時間段內(nèi)只有一個動作發(fā)生,舉個簡單例子,一條窄窄的馬路,同時只能有一輛車通過,當有兩輛車對開,這種情況下就只能一輛先過,等到頭兒后另一輛再開,這個例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機、以及早期集線器等設(shè)備都是實行半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進步,半雙工會逐漸退出歷史舞臺。

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