交換機有多個端口，每個端口都具有橋接功能，可以連接一個局域網或一台高性能服務器或工作站，實際上，交換機有時被稱為多端口網橋。那麼，對于交換機的特點以及工作原理這塊你是否有了解呢？接下來我們就來為大家詳細介紹下交換機的特點以及工作原理，感興趣的朋友就一起來看看吧！

交換機的特點：

因為交換機有帶寬很高的内部交換矩陣和背部總線，并且這個背部總線上挂接了所有的端口，通過内部交換矩陣，就能夠把數據包直接而迅速地傳送到目的節點而非所有節點， 這樣就不會浪費網絡資源，從而産生非常高的效率。同時在此過程中，數據傳輸的安全程度非常高，更是受到使用者的歡迎和普遍好評。

和集線器每個端口共享同樣帶寬不同的是，交換機的數據帶寬具有獨享性。在這樣的前提下，在同一個時間段内，交換機就可以将數據傳輸到多個節點之間，并且每個節點都可 以當做獨立網段而獨自享有固定的部分帶寬，這樣就沒有和其他設備進行競争實用的必要。

交換機的工作原理：

交換機工作于OSI參考模型的第二層，即數據鍊路層。交換機内部的CPU會在每個端口成功連接時，通過将MAC地址和端口對應，形成一張MAC表。在今後的通訊中，發往該MAC地址的數據包将僅送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可用于劃分數據鍊路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。

交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和内部交換矩陣。交換機的所有的端口都挂接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以後，處理端口會查找内存中的地址對照表以确定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）挂接在哪個端口上，通過内部交換矩陣迅速将數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口回應後交換機會“學習”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照IP地址表，交換機隻允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的減少沖突域，但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。

端口

交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網段（注：非IP網段），連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競争使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有着自己的虛拟連接。假使這裡使用的是10Mbps的以太網交換機，那麼該交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。總之，交換機是一種基于MAC地址識别，能完成封裝轉發數據幀功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通過在數據幀的始發者和目标接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。

數據傳送的工作原理

交換機的任意節點收到數據傳輸指令後，即對于存儲在内存裡的地址表進行快速查找，從而對于MAC地址的網卡連接位置進行确認，然後再将數據傳輸到該節點上。如果在地址表中找到相應的位置，則進行傳輸；如果沒有，交換機就會将該地址進行記錄，以利于下次尋找和使用。交換機一般隻需要将幀發送到相應的點，而無需如集線器發送到所有節點，從而節省了資源和時間，提高了數據傳輸的速率。

數據傳送方式

通過交換的方式進行的數據傳輸，其實就是交換機的數據傳送的方式。之前的集線器，更多是利用共享的方式，來對數據進行傳輸，沒有辦法從通訊的速度上進行要求。集線器的共享方式，也就是常說的共享式網絡，以集線器作為連接設備并且隻有一個方向的數據流，因而網絡共享的效率非常低。相對而言，交換機能夠對連接到自身的各台電腦進行相應的識别，通過每台電腦網卡的物理地址也就是常說的MAC地址，來進行記憶和識别。在這樣的前提之下，就不用再進行廣播尋找，而能夠直接将記憶的MAC地址找到相應的地點并且通過一個臨時性專用的數據傳輸通道，來完成兩個節點之間不受外來幹擾的數據傳輸的通信。由于交換機還具有全雙工傳輸的方式，所以也可以對于多對節點間通過同時建立臨時的專用通道，來形成一個立體且交叉的數據傳輸通道結構。

好了，以上内容就是飛暢科技關于交換機特點以及工作原理的相關詳細介紹了，希望能對你有所幫助！杭州飛暢，20年專注光纖通信研發、生産和銷售，主營光端機、光纖收發器、工業交換機、協議轉換器等，我們為客戶提供定制化的産品服務，歡迎前來了解、交流。

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