德(de)國赫(he)斯曼HIRSCHMANN交(jiao)換(huan)機工(gong)作原理(li)及(ji)其(qi)分(fen)類(lei)
壹、交(jiao)換(huan)機的(de)工(gong)作原理(li)
　　1.交(jiao)換(huan)機根據收(shou)到數據(ju)幀中的(de)源MAC地址(zhi)建立(li)該地(di)址同(tong)交(jiao)換(huan)機端(duan)口的(de)映射(she)，並(bing)將其(qi)寫入MAC地(di)址(zhi)表中(zhong)。
　　2.交(jiao)換(huan)機將數據(ju)幀中的(de)目的(de)MAC地(di)址(zhi)同(tong)已建立(li)的MAC地(di)址表進(jin)行(xing)比較，以(yi)決(jue)定(ding)由哪個端(duan)口進(jin)行(xing)轉(zhuan)發。
　　3.如數(shu)據幀中的(de)目的(de)MAC地(di)址(zhi)不(bu)在(zai)MAC地址(zhi)表中，則向所(suo)有端口轉(zhuan)發。這壹過(guo)程稱為(wei)泛(fan)洪(hong)（flood）。
　　4.廣播(bo)幀和(he)組播幀向所(suo)有的端口轉(zhuan)發。
二、交(jiao)換(huan)機的(de)三(san)個主(zhu)要(yao)功能
　　以(yi)太(tai)網交(jiao)換(huan)機了(le)解(jie)每壹端口相(xiang)連設備(bei)的MAC地(di)址(zhi)，並(bing)將地址(zhi)同(tong)相(xiang)應的端口映(ying)射(she)起(qi)來存放(fang)在交(jiao)換(huan)機緩(huan)存中(zhong)的MAC地(di)址表(biao)中(zhong)。
　　轉(zhuan)發/過(guo)濾：當(dang)壹個數(shu)據幀的目的(de)地(di)址(zhi)在(zai)MAC地址表中有(you)映(ying)射(she)時，它被(bei)轉(zhuan)發到連接(jie)目的(de)節(jie)點(dian)的端(duan)口而不(bu)是所(suo)有端口（如(ru)該數據(ju)幀為廣(guang)播(bo)/組播幀則轉(zhuan)發至所(suo)有端口）。
　　消(xiao)除(chu)回(hui)路(lu)：當(dang)交(jiao)換(huan)機包(bao)括壹個冗余(yu)回(hui)路(lu)時，以(yi)太(tai)網交(jiao)換(huan)機通(tong)過(guo)生成(cheng)樹協(xie)議(yi)避(bi)免回路的(de)產生，同(tong)時允許(xu)存在(zai)後(hou)備(bei)路(lu)徑(jing)。
三、交(jiao)換(huan)機的(de)工(gong)作特性(xing)
　　1.交(jiao)換(huan)機的(de)每壹個端(duan)口所(suo)連接的網(wang)段(duan)都是壹個獨(du)立(li)的沖(chong)突(tu)域(yu)。
　　2.交(jiao)換(huan)機所(suo)連接的設(she)備(bei)仍然在同(tong)壹個廣(guang)播域(yu)內，也就(jiu)是說，交(jiao)換(huan)機不(bu)隔(ge)絕廣播(bo)（惟壹的例外(wai)是在(zai)配有(you)VLAN的環(huan)境中(zhong)）。
　　3.交(jiao)換(huan)機依(yi)據(ju)幀頭(tou)的信息進(jin)行(xing)轉(zhuan)發，因此(ci)說交(jiao)換(huan)機是工(gong)作在(zai)數(shu)據(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)的網(wang)絡設備(bei)（此(ci)處(chu)所(suo)述交(jiao)換(huan)機僅(jin)指(zhi)傳(chuan)統(tong)的二(er)層(ceng)交(jiao)換(huan)設(she)備）。
四(si)、交(jiao)換(huan)機的(de)分(fen)類
　　依照(zhao)交(jiao)換(huan)機處(chu)理(li)幀時不(bu)同(tong)的操作模式，主要(yao)可分為(wei)兩類(lei)：
　　存儲(chu)轉(zhuan)發：交(jiao)換(huan)機在(zai)轉(zhuan)發之(zhi)前必須(xu)接收(shou)整(zheng)個幀，並(bing)進行(xing)錯(cuo)誤校檢，如無錯(cuo)誤再將這壹幀發往目的(de)地(di)址(zhi)。幀通過(guo)交(jiao)換(huan)機的(de)轉(zhuan)發時延隨(sui)幀長度的不(bu)同(tong)而變化(hua)。
　　直通(tong)式：交(jiao)換(huan)機只(zhi)要(yao)檢查(zha)到幀頭(tou)中所(suo)包(bao)含的目的(de)地(di)址(zhi)就(jiu)立(li)即轉(zhuan)發該幀，而無需等待(dai)幀全部的被(bei)接收，也不(bu)進(jin)行(xing)錯(cuo)誤校驗。由於(yu)以(yi)太(tai)網幀頭(tou)的長度總(zong)是固(gu)定的(de)，因此幀通過(guo)交(jiao)換(huan)機的(de)轉(zhuan)發時延也保(bao)持不(bu)變。
五、二(er)、三(san)、四(si)層(ceng)交(jiao)換(huan)機
　　多(duo)種(zhong)理(li)解的(de)說法：
　　二層(ceng)交(jiao)換(huan)（也稱(cheng)為(wei)橋(qiao)接）是基(ji)於(yu)硬(ying)件(jian)的(de)橋(qiao)接。基(ji)於(yu)每個末(mo)端站(zhan)點(dian)的*MAC地(di)址(zhi)轉(zhuan)發數據(ju)包(bao)。二(er)層(ceng)交(jiao)換(huan)的(de)高性(xing)能可以(yi)產(chan)生增(zeng)加各(ge)子(zi)網(wang)主(zhu)機數(shu)量的網絡設計(ji)。其(qi)仍(reng)然(ran)有(you)橋(qiao)接(jie)所(suo)具(ju)有(you)的(de)特性(xing)和(he)限制(zhi)。
　　三層(ceng)交(jiao)換(huan)是基(ji)於(yu)硬(ying)件(jian)的(de)路(lu)由選擇。路由器(qi)和(he)第三(san)層(ceng)交(jiao)換(huan)機對(dui)數(shu)據包(bao)交(jiao)換(huan)操作的(de)主要(yao)區別(bie)在於(yu)物(wu)理(li)上(shang)的實(shi)施。
　　四(si)層(ceng)交(jiao)換(huan)的(de)簡(jian)單(dan)定(ding)義(yi)是：不(bu)僅(jin)基(ji)於(yu)MAC（第二(er)層(ceng)橋接(jie)）或(huo)源/目的(de)地(di)IP地(di)址(zhi)（第三(san)層(ceng)路由選擇），同(tong)時也基(ji)於(yu)TCP/UDP應用(yong)端(duan)口來做(zuo)出轉(zhuan)發決(jue)定(ding)的(de)能力。其(qi)使網(wang)絡在決(jue)定(ding)路(lu)由時能夠(gou)區分(fen)應用(yong)。能夠(gou)基(ji)於(yu)具(ju)體(ti)應用(yong)對(dui)數據流(liu)進行(xing)優(you)先級劃分(fen)。它(ta)為基(ji)於(yu)策(ce)略的服(fu)務質(zhi)量技(ji)術(shu)提(ti)供(gong)了(le)更加(jia)細化(hua)的(de)解決(jue)方(fang)案(an)。提(ti)供了(le)壹種(zhong)可以(yi)區(qu)分應用(yong)類(lei)型(xing)的方(fang)法(fa)。

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