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交换是按照通信两端传输信息的需要,工业交换机,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。交换机根据工作位置的不同,可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备,它应用在数据链路层。交换机有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可以连接一个局域网或一台高的性能服务器或工作站。实际上,交换机有时被称为多端口网桥。
传统交换机从网桥发展而来,属于OSI*二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI*三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度较高。但交换机的工作机制也带来一些问题。
二层交换机的工作原理可以推知以下三点:1) 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换,这就要求具有很宽的交换总线带宽,如果二层交换机有N个端口,每个端口的带宽是M,交换机总线带宽**过N×M,那么这交换机就可以实现线速交换2) 学习端口连接的机器的MAC地址,写入地址表,地址表的大小(一般两种表示方式:一为BEFFER RAM,一为MAC表项数值),地址表大小影响交换机的接入容量3) 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC芯片,因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同,直接影响产品性能。