武陵區(qū)推廣交換機中心

來源: 發(fā)布時間:2021-11-21

電信號交換的歷史應(yīng)當(dāng)追溯到電話出現(xiàn)的初期。當(dāng)電話被發(fā)明后,只需要一根足夠長的導(dǎo)線,加上末端的兩臺電話,就可以使相距很遠的兩個人進行語音交談。電話增多后,要使每個擁有電話的人都能相互通信,我們不可能每兩臺電話機之間都拉上一根線。于是人們設(shè)立了電話局,每個電話用戶都接一根線到電話局的一個大電路板上。當(dāng)A希望和B通話時,就請求電話局的接線員接通B的電話。接線員用一根導(dǎo)線,一頭插在A接到電路板上的孔,另一頭插到B的孔,這就是“接續(xù)”,相當(dāng)于臨時給A和B拉了一條電話線,這時雙方就可以通話了。當(dāng)通話完畢后,接線員將電線拆下,這就是“拆線”。整個過程就是“人工交換”,它實際上就是一個“合上開關(guān)”和“斷開開關(guān)”的過程。因此,把“交換”譯為“開關(guān)”從技術(shù)上講更容易讓人理解。當(dāng)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)。武陵區(qū)推廣交換機中心

交換技術(shù)允許共享型和型的局域網(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。已有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和ATM技術(shù)的交換產(chǎn)品。類似傳統(tǒng)的橋接器,交換機提供了許多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能。交換機能經(jīng)濟地將網(wǎng)絡(luò)分成小的網(wǎng)域,為每個工作站提供更高的帶寬。協(xié)議的透明性使得交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中;交換機使用現(xiàn)有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網(wǎng)卡,不必作高層的硬件升級;交換機對工作站是透明的,這樣管理開銷低廉,簡化了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增加、移動和網(wǎng)絡(luò)變化的操作。利用專門設(shè)計的集成電路可使交換機以線路速率在所有的端口并行轉(zhuǎn)發(fā)信息,提供了比傳統(tǒng)橋接器高得多的操作性能。集成電路技術(shù)使得交換器在更多端口的情況下得以實現(xiàn)上述性能,其端口造價低于傳統(tǒng)型橋接器。武陵區(qū)推廣交換機中心使用交換機也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”,通過對照IP地址表,交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機。

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(yīng),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)包將送往其對應(yīng)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,即域;但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播,即廣播域。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(yīng)后交換機會“學(xué)習(xí)”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(luò)“分段”,通過對照IP地址表,交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉(zhuǎn)發(fā),可以有效的減少域。

隨著計算機及其互聯(lián)技術(shù)(也即通常所謂的“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”)的迅速發(fā)展,以太網(wǎng)成為了迄今為止普及率高的短距離二層計算機網(wǎng)絡(luò)。而以太網(wǎng)的部件就是以太網(wǎng)交換機。不論是人工交換還是程控交換,都是為了傳輸語音信號,是需要獨占線路的“電路交換”。而以太網(wǎng)是一種計算機網(wǎng)絡(luò),需要傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù),因此采用的是“分組交換”。但無論采取哪種交換方式,交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網(wǎng)設(shè)備而言,交換機和集線器的本質(zhì)區(qū)別就在于:當(dāng)A發(fā)信息給B時,如果通過集線器,則接入集線器的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都會收到這條信息(也就是以廣播形式發(fā)送),只是網(wǎng)卡在硬件層面就會過濾掉不是發(fā)給本機的信息;而如果通過交換機,除非A通知交換機廣播,否則發(fā)給B的信息C絕不會收到(獲取交換機控制權(quán)限從而的情況除外)。而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。

傳統(tǒng)交換機從網(wǎng)橋發(fā)展而來,屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址,通過站表選擇路由,站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,它根據(jù)IP地址進行尋址,通過路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機大的好處是快速,由于交換機只須識別幀中MAC地址,直接根據(jù)MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡單,便于ASIC實現(xiàn),因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。廣播控制:交換機只能縮小域,而不能縮小廣播域。整個交換式網(wǎng)絡(luò)就是一個大的廣播域,廣播報文散到整個交換式網(wǎng)絡(luò)。而路由器可以隔離廣播域,廣播報文不能通過路由器繼續(xù)進行廣播。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(yīng),形成一張MAC表。澧縣運營交換機案例

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。武陵區(qū)推廣交換機中心

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