交換機是什麼?交換機的原理是什麼?交換機有什麼功能?
交換機是什麼
交換機(英文:switch，意為「開關」)是一種用於電訊號**的網路裝置。它可以為接入交換機的任意兩個網路節點提供獨享的電訊號通路。
最常見的交換機是乙太網交換機。其他常見的還有**語音交換機、光纖交換機等。
交換(switching)是按照通訊兩端傳輸資訊的需要，用人工或裝置自動完成的方法，把要傳輸的資訊送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。根據工作位置的不同，可以分為廣域網交換機和區域網交換機。廣域的交換機(switch)就是一種在通訊系統中完成資訊交換功能的裝置,它應用在資料鏈路層。
交換機有多個埠，每個埠都具有橋接功能，可以連線乙個區域網或一台高效能伺服器或工作站。實際上，交換機有時被稱為多埠網橋。
在計算機網路系統中，交換概念的提出改進了共享工作模式。而hub集線器就是一種共享裝置，hub本身不能識別目的位址，當同一區域網內的a主機給b主機傳輸資料時，資料報在以hub為架構的網路上是以廣播方式傳輸的，由每一台終端通過驗證資料報頭的位址資訊來確定是否接收。也就是說，在這種工作方式下，同一時刻網路上只能傳輸一組資料幀的通訊，如果發生碰撞還得重試。
這種方式就是共享網路頻寬。通俗的說，普通交換機是不帶管理功能的，一根進線，其他介面接到電腦上就可以了。
交換機的傳輸模式有全雙工，半雙工，全雙工/半雙工自適應 。
交換機的全雙工是指交換機在傳送資料的同時也能夠接收資料，兩者同步進行，這好像我們平時打**一樣，說話的同時也能夠聽到對方的聲音。目前的交換機都支援全雙工。全雙工的好處在於遲延小，速度快。
交換機的原理
工作在資料鏈路層，交換機擁有一條很高頻寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部匯流排上，控制電路收到資料報以後，處理埠會查詢記憶體中的位址對照表以確定目的mac(網絡卡的硬體位址)的nic(網絡卡)掛接在哪個埠上，通過內部交換矩陣迅速將資料報傳送到目的埠，目的mac若不存在，廣播到所有的埠，接收埠回應後交換機會「學習」新的位址，並把它新增入內部mac位址表中。使用交換機也可以把網路「分段」，通過對照ip位址表，交換機只允許必要的網路流量通過交換機。
通過交換機的過濾和**，可以有效的減少衝突域，但它不能劃分網路層廣播，即廣播域。交換機在同一時刻可進行多個埠對之間的資料傳輸。每一埠都可視為獨立的物理網段(注：
非ip網段)，連線在其上的網路裝置獨自享有全部的頻寬，無須同其他裝置競爭使用。當節點a向節點d傳送資料時，節點b可同時向節點c傳送資料，而且這兩個傳輸都享有網路的全部頻寬，都有著自己的虛擬連線。假使這裡使用的是10mbps的乙太網交換機，那麼該交換機這時的總流通量就等於2×10mbps=20mbps，而使用10mbps的共享式hub時，乙個hub的總流通量也不會超出10mbps。
總之，交換機是一種基於mac位址識別，能完成封裝**資料幀功能的網路裝置。交換機可以「學習」mac位址，並把其存放在內部位址表中，通過在資料幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使資料幀直接由源位址到達目的位址。
交換機的功能
交換機的主要功能包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對vlan(虛擬區域網)的支援、對鏈路匯聚的支援，甚至有的還具有防火牆的功能。
學習：乙太網交換機了解每一埠相連裝置的mac位址，並將位址同相應的埠對映起來存放在交換機快取中的mac位址表中。
**/過濾：當乙個資料幀的目的位址在mac位址表中有對映時，它被**到連線目的節點的埠而不是所有埠(如該資料幀為廣播/組播幀則**至所有埠)。
消除迴路：當交換機包括乙個冗餘迴路時，乙太網交換機通過生成樹協議避免迴路的產生，同時允許存在後備路徑。
交換機除了能夠連線同種型別的網路之外，還可以在不同型別的網路(如乙太網和快速乙太網)之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支援快速乙太網或fddi等的高速連線埠，用於連線網路中的其它交換機或者為頻寬佔用量大的關鍵伺服器提供附加頻寬。
一般來說，交換機的每個埠都用來連線乙個獨立的網段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網路計算機直接連線到交換機的埠上。這樣，網路的關鍵伺服器和重要使用者就擁有更快的接入速度，支援更大的資訊流量。
最後簡略的概括一下交換機的基本功能：
1. 像集線器一樣，交換機提供了大量可供線纜連線的埠，這樣可以採用星型拓撲佈線。
2. 像中繼器、集線器和網橋那樣，當它**幀時，交換機會重新產生乙個不失真的方形電訊號。
3. 像網橋那樣，交換機在每個埠上都使用相同的**或過濾邏輯。
4. 像網橋那樣，交換機將區域網分為多個衝突域，每個衝突域都是有獨立的寬頻，因此大大提高了區域網的頻寬。
5. 除了具有網橋、集線器和中繼器的功能以外，交換機還提供了更先進的功能，如虛擬區域網(vlan)和更高的效能。
交換機的工作過程
當資料從pc1出來到了sw1之後，交換機就會檢視目標mac，如果源mac 1111不在cam表中，這時候交換機會做一條記錄，他會把源mac和埠對應關係加上vlan號儲存到cam表中，如 然後他會看目標mac，因為此時交換機也沒不知道2222怎麼走，所以它會向除了從f0 1資料進來的埠之外的f0 2,...
解說乙太網交換機工作原理
首先大家帶著兩個問題來學習交換機的工作原理 問題1 我們常說集線器共享頻寬 交換機獨享頻寬。你是如何理解的呢？問題2 我們常說集線器通過廣播 資料 交換機根據埠號 mac位址對映表 資料。你又是怎麼理解的？我希望通過解答這兩個問題後，大家可以很好理解乙太網交換機的工作原理。解答問題1 集線器 交換機...
使用者電話程式控制交換機工作原理
內容提要 隨著社會需求的日益增長和科技水平的不斷提高，已經成為每個單位和家庭不可缺少的一部分，本文對與 密不可分的程式控制交換機的工作原理 組成 工作流程以及其中最關鍵的多路復用技術進行講解。關鍵詞 程式控制交換機原理多路復用 自1876年美國貝爾發明 以來，交換技術一直處於飛速的變革和發展之中。隨...