您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
德國(guó)赫斯曼交換機(jī)HIRSCHMANN工作原理
閱讀：500 發(fā)布時(shí)間：2022-7-22
工作原理
交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層,。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí),，通過將MAC地址和端口對(duì)應(yīng)，形成一張MAC表,。在今后的通訊中,，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口，而不是所有的端口,。因此,，交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域,；但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播,，即廣播域。
交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣,。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上,，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)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，廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的MAC地址,，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中,。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過對(duì)照IP地址表,，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī),。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少?zèng)_突域,。
端口
交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸,。每一端口都可視為獨(dú)立的物理網(wǎng)段（注：非IP網(wǎng)段），連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬,，無須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用,。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù),，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬,，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī),，那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,，而使用10Mbps的共享式HUB時(shí)，一個(gè)HUB的總流通量也不會(huì)超出10Mbps,?？傊粨Q機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別,，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中,，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑,，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。
數(shù)據(jù)傳送的工作原理
交換機(jī)的任意節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)傳輸指令后,，即對(duì)于存儲(chǔ)在內(nèi)存里的地址表進(jìn)行快速查找,，從而對(duì)于MAC地址的網(wǎng)卡連接位置進(jìn)行確認(rèn),，然后再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摴?jié)點(diǎn)上,。如果在地址表中找到相應(yīng)的位置，則進(jìn)行傳輸,；如果沒有,，交換機(jī)就會(huì)將該地址進(jìn)行記錄，以利于下次尋找和使用,。交換機(jī)一般只需要將幀發(fā)送到相應(yīng)的點(diǎn),，而無需如集線器發(fā)送到所有節(jié)點(diǎn)，從而節(jié)省了資源和時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?sup class="sup--normal" style="padding: 0px 2px; top: -0.5em; color: rgb(51, 102, 204); line-height: 0; font-size: 12px; margin-left: 2px; vertical-align: baseline; white-space: nowrap; position: relative; cursor: pointer;" data-ctrmap=":2," data-sup="2"> [2]
數(shù)據(jù)傳送方式
通過交換的方式進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸,，其實(shí)就是交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳送的方式,。之前的集線器，更多是利用共享的方式,，來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,，沒有辦法從通訊的速度上進(jìn)行要求。集線器的共享方式,，也就是常說的共享式網(wǎng)絡(luò),，以集線器作為連接設(shè)備并且只 有一個(gè)方向的數(shù)據(jù)流，因而網(wǎng)絡(luò)共享的效率非常低,。相對(duì)而言,，交換機(jī)能夠?qū)B接到自身的各臺(tái)電腦進(jìn)行相應(yīng)的識(shí)別，通過每臺(tái)電腦網(wǎng)卡的物理地址也就是常說的MAC地址,，來進(jìn)行記憶和識(shí)別,。在這樣的前提之下，就不用再進(jìn)行廣播尋找,，而能夠直接將記憶的MAC地址找到相應(yīng)的地點(diǎn)并且通過一個(gè)臨時(shí)性專用的數(shù)據(jù)傳輸通道,，來完成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不受外來干擾的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拧Ｓ捎诮粨Q機(jī)還具有全雙工傳輸?shù)姆绞?，所以也可以?duì)于多對(duì)節(jié)點(diǎn)間通過同時(shí)建立臨時(shí)的專用通道,，來形成一個(gè)立體且交叉的數(shù)據(jù)傳輸通道結(jié)構(gòu)。 [2]
如您對(duì)此文章感興趣請(qǐng)見：德國(guó)赫斯曼交換機(jī)HIRSCHMANN