以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理

更新時(shí)間：2025-05-06

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以太網(wǎng)交換機(jī)工作于OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型的第二層(即數(shù)據(jù)鏈路層)，是一種基于MAC(Media Access Control，介質(zhì)訪問(wèn)控制)地址識(shí)別、完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

交換機(jī)上用于鏈接計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的插口稱作端口。計(jì)算機(jī)借助網(wǎng)卡通過(guò)網(wǎng)線連接到交換機(jī)的端口上。網(wǎng)卡、交換機(jī)和路由器的每個(gè)端口都具有一個(gè)MAC地址，由設(shè)備生產(chǎn)廠商固化在設(shè)備的EPROM中。MAC由IEEE負(fù)責(zé)分配，每個(gè)MAC地址都是全球wei一的。MAC地址是長(zhǎng)度為48位的二進(jìn)制，前24位由設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識(shí)符，后24位由生產(chǎn)廠商自行分配的序列號(hào)。

交換機(jī)在端口上接受計(jì)算機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)幀頭的目的MAC地址查找MAC地址表然后將該數(shù)據(jù)幀從對(duì)應(yīng)端口上轉(zhuǎn)發(fā)出去，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

交換機(jī)的工作過(guò)程可以概括為"學(xué)習(xí)、記憶、接收、查表、轉(zhuǎn)發(fā)"等幾個(gè)方面:通過(guò)"學(xué)習(xí)"可以了解到每個(gè)端口上所連接設(shè)備的MAC地址;將MAC地址與端口編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系"記憶"在內(nèi)存中，生產(chǎn)MAC地址表;從一個(gè)端口"接收"到數(shù)據(jù)幀后，在MAC地址表中"查找"與幀頭中目的MAC地址相對(duì)應(yīng)的端口編號(hào)，然后，將數(shù)據(jù)幀從查到的端口上"轉(zhuǎn)發(fā)"出去。

交換機(jī)分割沖突域，每個(gè)端口獨(dú)立成一個(gè)沖突域。每個(gè)端口如果有大量數(shù)據(jù)發(fā)送，則端口會(huì)先將收到的等待發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到寄存器中，在輪到發(fā)送時(shí)再發(fā)送出去。

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