交换机的工作原理 详解.pdf
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2022-05-17
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交换机的工作原理
一、交换机的工作原理
1.交换机根据收到数据帧中的源 MAC 地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其
写入 MAC 地址表中。
2.交换机将数据帧中的目的 MAC 地址同已建立的 MAC 地址表进行比较，以决定由
哪个端口进行转发。
3.如数据帧中的目的 MAC 地址不在 MAC 地址表中，则向所有端口转发。这一过程
称为泛洪（flood）。
4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。
二、交换机的三个主要功能
以太网交换机了解每一端口相连设备的 MAC 地址，并将地址同相应的端口映射起来
存放在交换机缓存中的 MAC 地址表中。
转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在 MAC 地址表中有映射时，它被转发到连接
目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。
消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的
产生，同时允许存在后备路径。
三、交换机的工作特性
1.交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。
2.交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播（惟一
的例外是在配有 VLAN 的环境中）。
3.交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备
（此处所述交换机仅指传统的二层交换设备）。
四、交换机的分类
依照交换机处理帧时不同的操作模式，主要可分为两类：
存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行错误校检，如无错误再将这一
帧发往目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。
直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧
全部的被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换
机的转发时延也保持不变。
五、二、三、四层交换机
多种理解的说法：
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