计算机网络——交换机
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：
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集线器（Hub）：无脑广播所有数据，导致冲突和低效（已淘汰）。
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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
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智能转发：仅将数据发送给目标设备，而非广播。
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隔离冲突域：每个端口独立冲突域，减少数据碰撞。
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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
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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。
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转发（Forwarding）：根据MAC地址表精准转发数据帧。
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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
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初始状态：交换机的MAC地址表为空。
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接收数据帧：当PC1向PC2发送数据时，交换机会记录：
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源MAC（PC1的MAC） → 端口1。
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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
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已知目标MAC：直接转发到对应端口。
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未知目标MAC：泛洪到所有端口。
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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
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非网管交换机：即插即用，无法配置（适合家庭网络）。
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网管交换机：支持VLAN、QoS、端口镜像等高级功能（企业级网络）
