淺談交換機(jī)

交換機(jī)就是基于OSI模型第二層邏輯鏈路層制造，以幀為傳輸單位，在同一網(wǎng)絡(luò)中連接多臺(tái)終端設(shè)備并且劃分沖突域，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

這里面有幾個(gè)紅色標(biāo)示的關(guān)鍵詞，分開進(jìn)行解釋：

1 OSI模型和邏輯鏈路層

OSI模型是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織建立的，可以說所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都基于此模型制造，劃分為7層。

可以看出交換機(jī)制造是基于物理層和邏輯鏈路層制造出來的。

2 幀 數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上是以很小的稱為幀（Frame）的單位傳輸?shù)模瑤M成部分包括幀頭和幀數(shù)據(jù)。可大致表示如下：

3 沖突域  在一定的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在同時(shí)通信時(shí)會(huì)發(fā)生沖突，那么這個(gè)CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)沖突域（collision domain)。舉例; 在同一個(gè)教室內(nèi)，有30位同學(xué)，他們是不能同時(shí)說話的，同時(shí)說話就會(huì)產(chǎn)生沖突，必須按次序一個(gè)一個(gè)說話。這個(gè)教室可以看成一個(gè)沖突域，30位同學(xué)可以看成這個(gè)沖突域的終端設(shè)備。

交換機(jī)工作原理：

工作核心：MAC地址表

  解釋下MAC地址

在全球范圍內(nèi)，唯一一個(gè)表示一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地址，一般將該地址稱為物理地址

舉例看下面的MAC地址

00 D0 ，97 19，7A 5A 一般用16進(jìn)制表示 紅色部分是廠商代碼，藍(lán)色部分是廠商給此產(chǎn)品的編號(hào)。

在網(wǎng)絡(luò)世界中，必須同時(shí)使用 MAC地址+IP地址 進(jìn)行確定。

  工作原理：

  1 成表----查看源MAC

交換機(jī)在端口1收到數(shù)據(jù)幀，將2層頭部源MAC提取出來，與入端口形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

例如源MAC為A，所以此時(shí)形成的條目是  A-----1

 2 查表 交換機(jī)將收到數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)MAC提取出來，在交換機(jī)本地的轉(zhuǎn)發(fā)表中進(jìn)行查找對(duì)應(yīng)的條目是否存在。

   如果存在，則將數(shù)據(jù)從對(duì)應(yīng)的端口發(fā)出去；

   如果不存在，則將數(shù)據(jù)從除了入端口以外的其它出口發(fā)出去，這個(gè)過程叫做(flooding)洪泛。

補(bǔ)充: 在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中在交換機(jī)開機(jī)的時(shí)候，終端會(huì)自行發(fā)送無故ARP，并且也定期發(fā)送無故ARP以生成MAC地址表。

解釋ARP：ARP是一種協(xié)議。基于IP地址獲得對(duì)應(yīng)的MAC地址，為了實(shí)現(xiàn)幀的2層頭部快速封裝。原理：發(fā)送方設(shè)備發(fā)送ARP請(qǐng)求時(shí)，是以廣播的方式；目標(biāo)方設(shè)備發(fā)送ARP請(qǐng)求時(shí)，是以單播的方式。