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一、什么是交换机?

交换机(Switch)是局域网(LAN)中的核心设备,负责在 数据链路层(OSI第二层)高效转发数据帧。它像一位“智能交通警察”,根据设备的 MAC地址 精准引导数据流向,避免网络拥堵。

对比其他设备:

  • 集线器(Hub):无脑广播所有数据,导致冲突和低效(已淘汰)。

  • 路由器(Router):在 网络层(OSI第三层)跨网络转发数据,基于IP地址寻址。


二、交换机的作用与核心功能

1. 核心作用

  • 智能转发:仅将数据发送给目标设备,而非广播。

  • 隔离冲突域:每个端口独立冲突域,减少数据碰撞。

  • 提升带宽利用率:全双工通信,支持多设备同时收发数据。

2. 三大核心功能

  • 学习(Learning):记录设备的MAC地址与端口的映射关系,构建 MAC地址表

  • 转发(Forwarding):根据MAC地址表精准转发数据帧。

  • 泛洪(Flooding):若目标MAC未知,向所有端口广播(除来源端口)。


三、交换机的工作原理

1. MAC地址表的学习过程

  1. 初始状态:交换机的MAC地址表为空。

  2. 接收数据帧:当PC1向PC2发送数据时,交换机会记录:

    • 源MAC(PC1的MAC) → 端口1

  3. 持续更新:随着更多设备通信,表项逐步完善。

2. 数据帧转发规则

  • 已知目标MAC:直接转发到对应端口。

  • 未知目标MAC:泛洪到所有端口。

  • 目标MAC为广播地址(如FF-FF-FF-FF-FF-FF):泛洪


四、交换机的类型

1. 根据网络层级划分

类型工作层级功能特点应用场景
二层交换机数据链路层基于MAC地址转发,不支持VLAN小型局域网
三层交换机网络层支持IP路由、VLAN间通信企业级核心网络

2. 根据管理方式划分

  • 非网管交换机:即插即用,无法配置(适合家庭网络)。

  • 网管交换机:支持VLAN、QoS、端口镜像等高级功能(企业级网络)


http://www.dtcms.com/a/510522.html

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