计算机网络——交换机

一、什么是交换机?

交换机(Switch)是局域网(LAN)中的核心设备,负责在 数据链路层 (OSI第二层)高效转发数据帧。它像一位"智能交通警察",根据设备的 MAC地址 精准引导数据流向,避免网络拥堵。

对比其他设备:

  • 集线器(Hub):无脑广播所有数据,导致冲突和低效(已淘汰)。

  • 路由器(Router) :在 网络层 (OSI第三层)跨网络转发数据,基于IP地址寻址。


二、交换机的作用与核心功能

1. 核心作用

  • 智能转发:仅将数据发送给目标设备,而非广播。

  • 隔离冲突域:每个端口独立冲突域,减少数据碰撞。

  • 提升带宽利用率:全双工通信,支持多设备同时收发数据。

2. 三大核心功能

  • 学习(Learning) :记录设备的MAC地址与端口的映射关系,构建 MAC地址表

  • 转发(Forwarding):根据MAC地址表精准转发数据帧。

  • 泛洪(Flooding):若目标MAC未知,向所有端口广播(除来源端口)。


三、交换机的工作原理

1. MAC地址表的学习过程

  1. 初始状态:交换机的MAC地址表为空。

  2. 接收数据帧:当PC1向PC2发送数据时,交换机会记录:

    • 源MAC (PC1的MAC) → 端口1
  3. 持续更新:随着更多设备通信,表项逐步完善。

2. 数据帧转发规则

  • 已知目标MAC:直接转发到对应端口。

  • 未知目标MAC:泛洪到所有端口。

  • 目标MAC为广播地址 (如FF-FF-FF-FF-FF-FF):泛洪


四、交换机的类型

1. 根据网络层级划分

类型 工作层级 功能特点 应用场景
二层交换机 数据链路层 基于MAC地址转发,不支持VLAN 小型局域网
三层交换机 网络层 支持IP路由、VLAN间通信 企业级核心网络

2. 根据管理方式划分

  • 非网管交换机:即插即用,无法配置(适合家庭网络)。

  • 网管交换机 :支持VLAN、QoS、端口镜像等高级功能(企业级网络)


相关推荐
Tryagein2 小时前
【计算机网络】计算机网络英文名词速查
计算机网络
LUCIAZZZ16 小时前
HTTPS优化简单总结
网络·网络协议·计算机网络·http·https·操作系统
asdfg125896318 小时前
为什么要在出口路由器router配置NAT与默认路由
运维·网络·计算机网络
希赛网18 小时前
华为认证HCIA备考知识点 :IP路由基础(含配置案例)
网络·网络协议·计算机网络·路由交换
在路上看风景21 小时前
2.2 Web和Http
计算机网络
没书读了2 天前
考研复习-计算机网络-第三章-数据链路层
网络·计算机网络·考研
星马梦缘2 天前
计算机网络4 第四章 网络层——网络间的通信问题(省际之间如何规划信件运输路线)
网络·计算机网络·路由·ip地址·子网掩码·icmp·ipv4/ipv6
@是你太难忘2 天前
计算机网络IP协议
网络·tcp/ip·计算机网络
淮北4942 天前
计算机网络学习(七、网络安全)
学习·计算机网络·web安全
淮北4942 天前
计算机网络学习(六、应用层)
linux·学习·计算机网络