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网络中交换机的工作原理
发布时间:2021-09-26 06:00浏览次数:

大家好,我是情报小哥!

01

交换机

网络中交换机的工作原理

前面小哥跟大家介绍了一下集线器的工作原理,其大致功能就是在物理层直接转发所有的数据到所连设备,今天来看看交换机。

交换机在网络中的接法与交换机类似,多台主机连接到一台交换机上从而可以实现相互之间的信息交互。

网络中交换机的工作原理

但是交换机与集线器最直观的不同就是其工作来链路层,相关报文数据只会转发到对应的设备,而不会进行无条件转发。


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交换机原理示例

网络中交换机的工作原理

同样我们还是以之前的ping命令为例来简单介绍下:

当PC1 ping PC2的时候,首次报文分别是ICMP和ARP报文,通过ARP广播获得对应目的IP的mac地址填充到自身ARP表中。

网络中交换机的工作原理

上图是不同协议报文的大致流向,与前面介绍的集线器不同是PC1和与PC2之间的交互报文不会再经过交换机转发到无关的PC3和PC4。

就好像交换器知道对应主机的mac地址,然后进行相应的识别转发,这也是说为什么交换器工作在链路层的原因,所以也叫二层交换机(二层为链路层),当然还有一些交换机在网络层中增加了新的功能,比如三层交换机(具有网络层的相应功能,如VLAN虚拟局域网划分)、四层交换机(具有传输层的相应功能,如端口映射功能)


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总结

网络中交换机的工作原理

交换机主要工作在链路层,原因是其在主机通信的过程中会记录通信过程中的相应信息,比如mac地址等。

当下一次主机有数据需要外发,那么交换机会识别报文的目的地址根据之前所记录的信息进行对应连接端口的转发,当然如果是广播帧交换机也会广播到所有的端口,一种类似于自动适应、学习的机制。

所以交换机其网络带宽几乎不再是共享了,除非交换机处理能力有限。

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