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交换机端口的交换
端口的交换技术较早出现在插槽式的集线器中,这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域),不用网桥或路由连接,网络之间是互不相通的。以太主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上,端口的交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度,端口的交换还可细分为:
模块交换:将整个模块进行网段迁移。
端口组交换:通常模块上的端口被划分为若干组,每组端口允许进行网段迁移。
端口级交换:支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI一层上完成的,具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当,那么还可以在一定程度进行容错,但没有改变共享传输介质的特点,自而未能称之为真正的交换。
交换机数据交换方式
数据交换方式
交换机的数据交换方式分为直接交换和存储交换两种。
直接交换指交换机接收到数据帧后,立即获取帧中的目的地址,并通过MAC地址表获取目的端口号,转发数据帧。此种数据交换方式快、延迟小,但又具有如下缺点:
①可靠性较低。数据在传输过程中可能因碰撞而损坏,但直接交换方式不检查数据帧的完整性和正确性,直接转发数据,无法保证数据帧传输的可靠性。
②不同速率的端口无法直通。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通。
③实现困难。当交换机的端口增加时,交换矩阵的复杂性也随之增加,实现起来比较困难。
存储转发是应用比较广泛的一种数据交换方式,使用此种方式,交换机接收到数据帧后会将数据帧进行存储与校验,若校验结果表明数据无误,再取出目的MAC地址,通过映射表查找相应端口进行转发。
与直接交换相比,存储转发方式的延迟较大,但具有检错能力,且可支持不同速率的端口间的数据交换。
交换机工作原理
当交换机从其某个端口收到一个数据包时,先读取包头中的源MAC地址(即发送该数据包的设备网卡的MAC地址),将该MAC地址和端口对应起来添加到交换机内存里的地址表中;然后再读取包头中的目的MAC地址,对照内存里的地址表看该MAC地址与哪个端口对应,如果地址表中有该MAC地址的对应端口,则将该数据包直接拷贝到对应的端口上,如果没有找到,则将该数据帧作为一个广播帧发送到所有的端口,对应的MAC地址设备会自动接受该帧数据,同时,交换机将接受该帧数据的端口与这个目的MAC地址对应起来放入内存中的地址表中。