交換機基本功能
1. 像集線器一樣,交換機提供了大量可供線纜連接的端口,這樣可以采用星型拓撲布線。
2. 像中繼器、集線器和網橋那樣,當它轉發幀時,交換機會重新產生一個不失真的方形電信號。
3. 像網橋那樣,交換機在每個端口上都使用相同的轉發或過濾邏輯。
4. 像網橋那樣,交換機將局域網分為多個沖突域,每個沖突域都是有獨立的寬帶,因此大大提高了局域網的帶寬。
5. 除了具有網橋、集線器和中繼器的功能以外,還提供了更先進的功能,如虛擬局域網(VLAN)和更高的性能。
交換機交換方式
交換機通過以下三種方式進行交換:
1.直通式:直通方式的以太網交換機可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機。它在輸入端口檢測到一個數據包時,檢查該包的包頭,獲取包的目的地址,啟動內部的動態查找表轉換成相應的輸出端口,在輸入與輸出交叉處接通,把數據包直通到相應的端口,實現交換功能。由于不需要存儲,延遲非常小、交換非常快,這是它的優點。它的缺點是,因為數據包內容并沒有被以太網交換機保存下來,所以無法檢查所傳送的數據包是否有誤,不能提供錯誤檢測能力。由于沒有緩存,不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通,而且容易丟包。
2.存儲轉發:存儲轉發方式是計算機網絡領域應用較為廣泛的方式。它把輸入端口的數據包先存儲起來,然后進行CRC(循環冗余碼校驗)檢查,在對錯誤包處理后才取出數據包的目的地址,通過查找表轉換成輸出端口送出包。正因如此,存儲轉發方式在數據處理時延長時間大,這是它的不足,但是它可以對進入交換機的數據包進行錯誤檢測,有效地改善網絡性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口間的轉換,保持高速端口與低速端口間的協同工作。
3.碎片隔離:這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢查數據包的長度是否夠64個字節,如果小于64字節,說明是假包,則丟棄該包;如果大于64字節,則發送該包。這種方式也不提供數據校驗。它的數據處理速度比存儲轉發方式快,但比直通式慢。
交換機管理方式
可網管交換機可以通過以下幾種途徑進行管理:通過RS-232串行口(或并行口)管理、通過網絡瀏覽器管理和通過網絡管理軟件管理。
串口管理
可網管交換機附帶了一條串口電纜,供交換機管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機背面的串口里,另一端插在普通電腦的串口里。然后接通交換機和電腦電源。在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超級終端”程序。打開“超級終端”,在設定好連接參數后,就可以通過串口電纜與交換機交互了,如圖1所示。這種方式并不占用交換機的帶寬,因此稱為“帶外管理”(Out of band)。
在這種管理方式下,交換機提供了一個菜單驅動的控制臺界面或命令行界面。你可以使用“Tab”鍵或箭頭鍵在菜單和子菜單里移動,按回車鍵執行相應的命令,或者使用專門的交換機管理命令集管理交換機。不同品牌的交換機命令集是不同的,甚至同一品牌的交換機,其命令也不同。使用菜單命令在操作上更加方便一些。
交換機工作原理
當交換機從其某個端口收到一個數據包時,先讀取包頭中的源MAC地址(即發送該數據包的設備網卡的MAC地址),將該MAC地址和端口對應起來添加到交換機內存里的地址表中;然后再讀取包頭中的目的MAC地址,對照內存里的地址表看該MAC地址與哪個端口對應,如果地址表中有該MAC地址的對應端口,則將該數據包直接拷貝到對應的端口上,如果沒有找到,則將該數據幀作為一個廣播幀發送到所有的端口,對應的MAC地址設備會自動接受該幀數據,同時,交換機將接受該幀數據的端口與這個目的MAC地址對應起來放入內存中的地址表中。