交換機基礎理論常識課件

交換機基礎理論常識21交換機概述1.交換機的基本概念交換機英文名稱為Switch也稱為交換式集線器,是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡吧命中設備。交換機可以“學習MAC地址,并把其存放在內(nèi)能計::更羅要要部地址表中,通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址2.1.1交換機簡介1.交換機的工作特點:擁有一條很高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣所有的端口都掛接在這條背板總線上控制電路收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAc地址的網(wǎng)卡(Nc)掛接在哪個端口上,通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口·目的MAc若不存在才廣播到所有的端口,接收端口回應后交換機會“學習”新的地址,并把它添加入內(nèi)部MAc地址表中。2.交換機的特性與網(wǎng)橋和集線器相比,交換機從下面幾方面改進了性能(1)通過支持并行通信,提高了交換機的信息吞吐量。(2)將傳統(tǒng)的一個大局域網(wǎng)上的用戶分成若干工作組,每個端口連接一臺設備或連接一個工作組,有效地解決擁擠現(xiàn)象(3)虛擬網(wǎng)(Virtuallan)技術的出現(xiàn),給交換機的使用和管理帶來了更大的靈活性。(4)端口密度可以與集線器相媲美,一般的網(wǎng)絡系統(tǒng)都是有一個或幾個服務器,而絕大部分都是普通的客戶機?？蛻魴C都需要訪問服務器,這樣就導致服務器的通信和事務處理能力成為整個網(wǎng)絡性能好壞的關鍵。3.交換機的三個主要功能(1)學習:以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設備的MAC地址,并將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。(2)轉發(fā)/過濾:當一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時,它被轉發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口(如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉發(fā)至所有端口)(3)消除回路:當交換機包括一個冗余回路時,以太網(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生,同時允許存在后備路徑。212交換機的交換模式概念:交換機將數(shù)據(jù)從一個端口轉發(fā)至到另一個端口的處理方式稱為交換模式類型存儲轉發(fā)(StoreandForward)直通交換(cut-Through)碎片丟棄(Fragmentfree)2.1交換機概述21.2交換機的交換模式存儲轉發(fā)(Storeandforward)特點:交換機接收到數(shù)據(jù)包后,首先將數(shù)據(jù)包存儲到緩沖器中,進行CRC循環(huán)冗余校驗如果這個數(shù)據(jù)包有cRC錯誤,則該包將被丟棄;如果數(shù)據(jù)包完整,交換機査詢地址映射表將其轉發(fā)至相應的端口優(yōu)點:沒有殘缺數(shù)據(jù)包轉發(fā),可減少潛在的不必要的數(shù)據(jù)轉發(fā)缺點:轉發(fā)速率比直接轉發(fā)方式慢。適用環(huán)境:存儲轉發(fā)技術適用于普通鏈路質量或質量較為惡劣的網(wǎng)絡環(huán)境,這種方式要對數(shù)據(jù)包進行處理,所以,延遲和幀的天小有關2.1.2交換機的交換模式直通交換(Cut-Through)特點:交換機只讀出數(shù)據(jù)幀的前6個字節(jié),即通過地址映射表中査找目標地址,將數(shù)據(jù)幀傳送到相應的端口上。直通交換能夠實現(xiàn)較少的延遲,因為在數(shù)幀的目的地址被讀出,確定了轉發(fā)端口后馬上始轉發(fā)這個數(shù)據(jù)幀優(yōu)點:轉發(fā)速率快、減少延時和提高整體吞吐率缺點:會給整個交換網(wǎng)絡帶來許多垃圾通信包適用環(huán)境:網(wǎng)絡鏈路質量較好、錯誤數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡環(huán)境,延遲時間跟幀的大小無關。2.1.2交換機的交換模式碎片丟棄(Fragmentfree)特點:這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢査數(shù)據(jù)包的長度是否夠64個字節(jié),如