帶你了解環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的原理及特點(diǎn)
點(diǎn)擊次數(shù)：2870 更新時間：2022-04-28
環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理
1.什么是環(huán)網(wǎng)交換機(jī)
環(huán)網(wǎng)交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于環(huán)網(wǎng)交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨(dú)立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。環(huán)網(wǎng)交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。
2.環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的工作原理
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認(rèn)識字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己的!而環(huán)網(wǎng)交換機(jī)則是一個“聰明”的郵遞員--環(huán)網(wǎng)交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后環(huán)網(wǎng)交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。
可見，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在“戶口簿”上，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)會立刻將這個人的信息登記到“戶口簿”上，這樣以后再為該客戶服務(wù)時，就可以迅速將信件送達(dá)了。
3.環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的性能特點(diǎn)
1)獨(dú)享帶寬
由于環(huán)網(wǎng)交換機(jī)能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因此它不會像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時“打擾”那些非收信人。這樣一來，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)在同一時刻可進(jìn)行多個端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每個端口都可視為是獨(dú)立的網(wǎng)段，相互通信的雙方獨(dú)自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。比如說，當(dāng)A主機(jī)向D主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時，B主機(jī)可同時向C主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬--假設(shè)此時它們使用的是10Mb的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，那么該環(huán)網(wǎng)交換機(jī)此時的總流通量就等于2×10Mb=20Mb。
2)全雙工
當(dāng)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)上的兩個端口在通信時，由于它們之間的通道是相對獨(dú)立的，因此它們可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信。
