以太網(wǎng)交換機工作原理

以太網(wǎng)交換機工作于OSI網(wǎng)絡參考模型的第二層(即數(shù)據(jù)鏈路層)，是一種基于MAC(Media Access Control，介質(zhì)訪問控制)地址識別、完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡設備。

交換機上用于鏈接計算機或其他設備的插口稱作端口。計算機借助網(wǎng)卡通過網(wǎng)線連接到交換機的端口上。網(wǎng)卡、交換機和路由器的每個端口都具有一個MAC地址，由設備生產(chǎn)廠商固化在設備的EPROM中。MAC由IEEE負責分配，每個MAC地址都是全球wei一的。MAC地址是長度為48位的二進制，前24位由設備生產(chǎn)廠商標識符，后24位由生產(chǎn)廠商自行分配的序列號。

交換機在端口上接受計算機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)幀頭的目的MAC地址查找MAC地址表然后將該數(shù)據(jù)幀從對應端口上轉(zhuǎn)發(fā)出去，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

交換機的工作過程可以概括為"學習、記憶、接收、查表、轉(zhuǎn)發(fā)"等幾個方面:通過"學習"可以了解到每個端口上所連接設備的MAC地址;將MAC地址與端口編號的對應關系"記憶"在內(nèi)存中，生產(chǎn)MAC地址表;從一個端口"接收"到數(shù)據(jù)幀后，在MAC地址表中"查找"與幀頭中目的MAC地址相對應的端口編號，然后，將數(shù)據(jù)幀從查到的端口上"轉(zhuǎn)發(fā)"出去。

交換機分割沖突域，每個端口獨立成一個沖突域。每個端口如果有大量數(shù)據(jù)發(fā)送，則端口會先將收到的等待發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲到寄存器中，在輪到發(fā)送時再發(fā)送出去。