交換機是一種用于電信號轉發(fā)的網絡設備，它可以為接入交換機的任意兩個網絡節(jié)點提供獨享的電信號通路，接下來騰科教育為你詳細介紹交換機的作用。

認識交換機

從功能上：交換機是用于連接多臺設備，讓其具備網絡互通的條件。

從定義上：交換機是一個網絡設備，能連接多臺設備到計算機網絡中，通過數(shù)據包交換的方式，將數(shù)據轉發(fā)到目的地。

肉眼可見的是交換機有很多端口，這些端口是通過MAC地址，也就是網卡的硬件地址來識別，從而達到數(shù)據交換的功能。

交換機的工作原理很像理想化的交通，各個岔路口(交換機的端口)的車輛(數(shù)據)都有自己的專用車道，每輛車都有自己的目的地(MAC地址)，所以主干道的交通不會堵塞(交換機的特點：無阻塞的交換數(shù)據)。

交換機的作用

1、學習MAC地址。交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，并將地址同相應的端口映射起來，并存放在交換機緩存中的MAC地址表中。如果接收到新的端口回應，它可以學習新的MAC地址并記錄好。

2、轉發(fā)數(shù)據幀。當一個數(shù)據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口。

3、消除回路。當交換機包括一個冗余回路時，以交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產生，同時允許存在后備路徑。

4、連接不同網絡。交換機除了能夠連接同種類型的網絡之外，還可以在不同類型的網絡之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支持快速以太網或FDDI等的高速連接端口，用于連接網絡中的其它交換機或者為帶寬占用量大的關鍵服務器提供附加帶寬。

5、劃分局域網。交換機可以像網橋那樣，將局域網分為多個沖突域，每個沖突域都是有獨立的寬帶，因此大大提高了局域網的帶寬。

交換機的主要功能

交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網)的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。

1.從OSI體系結構來看，集線器屬于第一層物理層設備，而交換機屬于OSI的第二層數(shù)據鏈路層設備，不但可以對數(shù)據的傳輸做到同步、放大和整形，而且可以過濾短幀、碎片等。

2.當交換機工作的時候，只有發(fā)出請求的端口與目的端口之間相互響應而不影響其它端口，因此交換機就能夠隔離沖突域并有效地抑制廣播風暴的產生。

3.對于交換機而言，每個端口都有一條獨占的帶寬，當兩個端口工作時不影響其它端口的工作，同時交換機不但可以工作 在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。

交換機的工作原理

交換機位于OSI參考模型中的第二層(數(shù)據鏈路層)，交換機的工作依賴于對MAC地址的識別(所有的網絡設備都有一個唯一的MAC地址，通常是由廠商直接燒錄進網卡中)。

當交換機從其某個端口收到一個數(shù)據包時，先讀取包頭中的源MAC地址(即發(fā)送該數(shù)據包的設備網卡的MAC地址)，將該MAC地址和端口對應起來添加到交換機內存里的地址表中。

然后再讀取包頭中的目的MAC地址，對照內存里的地址表看該MAC地址與哪個端口對應，如果地址表中有該MAC地址的對應端口，則將該數(shù)據包直接復制到對應的端口上。

如果沒有找到，則將該數(shù)據幀作為一個廣播幀發(fā)送到所有的端口，對應的MAC地址設備會自動接受該幀數(shù)據，同時，交換機將接受該幀數(shù)據的端口與這個目的MAC地址對應起來放入內存中的地址表中。