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学习交换机的原理是什么？ 交换机的工作原理

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交换机的工作原理（学习交换机的原理是什么？）
我们常见的以太网交换机是工作于OSI网络模型的第二层数据链路层之上 ， 它基于网卡独一无二的MAC地址进行表格记录和端口识别 ， 然后通过内部交换矩阵将数据转发给指定的端口 。
switch
交换机的全名叫交换式集线器(switching hub) 。从类别上 ， 分为校园网交换机、智能交换机、企业级交换机、路由交换机、快速以太网交换机、万兆以太网交换机、千兆以太网交换机、以太网交换机、光纤交换机、SOHO交换机、POE交换机、网管交换机 。
switch
我们最常见的以太网交苏州论坛网换机 ， 是基于以太网传输数据的交换机 ， 使用在共享总线型传输媒体的局域网中 。其每个端口都分别直接与主机终端相连 ， 并且都工作在全双工方式 。交换机可以同时连通多个端口 ， 而每一对相互通信的主机都能进行无冲突地传输数据 。
下面简单介绍下：
一、MAC地址（物理地址）：
以太网分层说明图
首先 ， 以太网交换机工作于OSI参考模型的第二层的数据链路层之上 。它基于MAC地址识别 ， 然后再完成以太网数据帧转发 。
物理地址
大家知道 ， 世界上每一片网卡都会有一个唯一的MAC地址 ， 它被生产厂家烧录在网卡的EPROM芯片中 ， 它并不能像网卡IP一样随时被更改 ， 所以大家习惯上叫它物理地址 。
MAC地址有48位 ， 共六个字段构成 ， 用12个16进制数表示 ， 如：01-27-EB-CE-7C-10 。
前三个字节01-27-EB ， 由IEEE的RA负责给不同厂家分配的代码 ， 称为“编制上唯一的标识符”（OUI） ， 后三个字节CE-7C-10 ， 由厂家自己指派 ， 称为扩展标识符（唯一性） 。
二、交换机原理：交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵 。交换机的每个网线接口我们叫它port 。而所有的port都挂在这条背部总线上 。
交换机示意图
当port收到网络上发送的数据包后 ， 交换机的单片机就会查找其存储的地址对照表 ， 是否有终端MAC地址 。
如果有 ， 那么通过交换矩阵迅速将数据包传送到port 。如果目的MAC不存在 ， 交换机就会发生广播到所有的port ， 而终端接收口回应后 ， 交换机就会再记录这个新的MAC地址 ， 并把它添加入内部MAC地址表中 ， 以便下次使用 。在带网管功能的交换机上 ， 可以输入命令查看这个MAC地址表 。
当然这个MAC地址表记录是有时限的 ， 当交换机关机或者300s内未发生通信 ， 它就会清空记录表 。
MAC地址表
举一个例子 ， A机准备传数据给B机 。通过交换机的话 ， 交换机但不知道转发数据所需的MAC地址 ， A机就发送一个ARP请求 ， B收到后返回其MAC地址 ， A用此MAC封装数据包并发送给交换机 ， 交换机就开始查找这个MAC地址表 ， 将该数据包转发到B相应的端口 。
这种基于MAC的数据链路层交换机 ， 我们通称为二层交换机 ， 只做转发 ， 不能自己去设置IP地址,一般都是用于网络接入层和汇聚层 。
而带有路由功能 ， 可以自己设置IP的网络层的交换机 ， 我们叫它三层交换机 ， 一般用于网络的核心层 。
三、交换机指标一般交换机我们只看两个指标 ， 背板带宽和包转发率 。
1、背板带宽：指交换机里的单片机和数据总线间所能吞吐的最大数据量 。
一台24口千兆交换机 ， 它的背宽应该为48G苏州论坛网bps ， 当然越宽越好 。
背板带宽=端口数量端口速率2 。
背板带宽=24X1000X2/1000=48Gbps 。
2、包转发速率(吞吐量)：是指在不丢包的情况下 ， 单位时间内通过的数据包数量 。
还是拿24口千兆交换机为例 ， 满配时 ， 它的吞吐量应达到241.488 Mpps=35.71 Mpps ， 保在所有端口全部线速工作时 ， 数据包不会丢失 。
不过 ， 一分价钱一分货 ， 同样是千兆交换机 ， 随着端口多少 ， 及上述这苏州论坛网两个指标的不同 ， 价格千差万别 。
例如：24口二层千兆交换机CISCO C1000-24P-4X-L ， 包转发率是41.67Mpps ， 价格只需6400元 ， 而它的 WS-C3750X-24P-L二层千兆交换机 ， 背宽为160Gbps ， 包转发率是65.5Mpps ， 它的价格就要到1.4万元 。
怎么样？交换机的原理您知道了吗？
【学习交换机的原理是什么？ 交换机的工作原理】

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