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交换器

交换器即是交换式的集线器。交换器与集线器(HUB)在网路内的功用大致相同,其间最大的差异在于交换器的每个埠(port)都享有一个专属的频宽并具备资料交换功能,使得网路传输效能得於同一时间内所能传输的资料量较大;而集线器为则是所有的埠(port)共享一个频宽。

网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来。网络交换机(又称“网络交换器”),是一个扩大网络的器材,能为子网络中提供更多的连接端口,以便连接更多的计算机。

交换器的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。

交换器除了能够连接同种类型的网络之外,还可以在不同类型的网络(如以太网和快速以太网)之间起到互连作用。如今许多交换器都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口,用于连接网络中的其它交换器或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。

一般来说,交换器的每个端口都用来连接一个独立的网段,但是有时为了提供更快的接入速度,我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样,网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度,支持更大的信息流量。

学习功能:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换器缓存中的MAC地址表中。

转发过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。

消除回路:当交换器包括一个冗余回路时,以太网交换器通过生成树协议避免回路的产生,同时允许存在后备路径。

交换机(交换器)工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过ARP协议学习他的MAC地址, 保存成一张交换表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口,因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域,但它不能划分网络层广播,即广播域。

交换机被广泛应用于二层网络交换, 中档的网管型交换机还具有VLSN划分,端口自动协商,MAC访问控制列表等功能,并提供字符界面或图形界面控制台,供网络管理员调整参数,高档的三层交换机则可以处理第三层网络层协议,用于连接不同网段,通过对缺省王冠的产旬学习来建立两个网段之间的直接连接,四层交换机可以处理第四层传输层协议,可以将会话与一个具体的IP地址绑定,以实现虚拟IP,此外还有七层交换机。

交换器与集线器不同之处是,集线器会将网络内某一使用者传送之封包传至所有已连接到集线器的电脑,而交换器则只会将封包传送到指定目的地的电脑(透过ARP协定),相对上能减少数据碰撞及资料被窃听的机会。交换器更能将同时传到的封包分别处理,而集线器则不能。

桥接器(BRIDGES)是第二层设备,是特别为连接两个 LAN区段而设计的。桥接器的目的是过滤 LAN的资料流量,将区域性的资料限制在区域内,但允许设备与 LAN上其他外界的组件 (区段) 相连,供导向此处的对外资料流使用。

简言之桥接器的发明便是为了将网路区段化以做流量控制。

桥接器如何分辨哪些资料是区域性的,哪些又不是呢?答案就像是邮局将邮

件分类为本地或外埠的方式。它只看本地地址。每一种网路设备在网路卡上都有

MAC位址,桥接器会追踪记录在桥接器两边的MAC位址,然後根据这份MAC

位址清单来作决定。

桥接器的外观依类型不同而有极大差异。虽然路由器与交换器已接掌许多桥

接器功能,它们仍然是许多网路的重要元件。若要了解交换器和路由器,必须先

了解桥接器。

在一网路中,每一区段(Segment)传输媒介均有其最大传输距离(如RG-58同轴电缆为185m),超过该长度讯号就会衰减,这时只要加装一个’’中继器’’就能将讯号增强并将讯号正常传递下去。即中继器能延伸网路距离。

中继器(repeater)是归属于实体层设备,因为它们只在位元层次上运作,而不管其他资讯。是单一埠「入」及单一埠「出」的设备。中继器的目的是在位元层次重新产生网路讯号,并将它重新计时,以便让讯号行经长途,传送到媒体上。简单的说就是利用中继器来加强讯号,以免讯号最後衰减或根本就消失。


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