交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為的物理網(wǎng)段（注：非IP網(wǎng)段），連接在其上的網(wǎng)絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點B可同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡的全部帶寬，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，那么該交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps?？傊粨Q機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，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。因為交換機有帶寬很高的內部交換矩陣和背部總線。湖南品質交換機應用
交換機工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時，通過將MAC地址和端口對應，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)包將送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可用于劃分數(shù)據(jù)鏈路層廣播，即域；但它不能劃分網(wǎng)絡層廣播，即廣播域。 交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機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，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內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，接收端口回應后交換機會“學習”新的MAC地址，并把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網(wǎng)絡“分段”，通過對照IP地址表，交換機只允許必要的網(wǎng)絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發(fā)，可以有效的減少域。北京統(tǒng)一交換機值得推薦而如果通過交換機，除非A通知交換機廣播，否則發(fā)給B的信息C絕不會收到。
世界在進步，科技在發(fā)展，網(wǎng)絡也在不斷的提速。從塊網(wǎng)卡的問世，到現(xiàn)在通用的千兆以太網(wǎng)卡、萬兆網(wǎng)卡，甚至還有很多超萬兆的網(wǎng)卡出現(xiàn)。標示著，世界正在發(fā)生翻天覆地的變化，數(shù)據(jù)流量正在不斷地增加，傳統(tǒng)的交換機已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在日趨復雜的網(wǎng)絡和龐大的流量。 為了能夠更好的承載視頻、語音、文件等各種服務。需要高速的硬件和新一代的交換系統(tǒng)來處理越來越大的數(shù)據(jù)流量。隨著云計算的發(fā)展越來越快， 對于數(shù)據(jù)中心的建立將帶來更大的考驗，對交換機的性能、背板帶寬要求也更加高。 數(shù)據(jù)中心交換機在此大環(huán)境下孕育而 生，接替了傳統(tǒng)的交換機工作在數(shù)據(jù)中心。提供了更高的可靠性，更穩(wěn)定的性能和更大的吞吐量。還有更新的技術解決復雜的網(wǎng)絡。
通過交換的方式進行的數(shù)據(jù)傳輸，其實就是交換機的數(shù)據(jù)傳送的方式。之前的集線器，更多是利用共享的方式，來對數(shù)據(jù)進行傳輸，沒有辦法從通訊的速度上進行要求。集線器的共享方式，也就是常說的共享式網(wǎng)絡，以集線器作為連接設備并且只 有一個方向的數(shù)據(jù)流，因而網(wǎng)絡共享的效率非常低。相對而言，交換機能夠對連接到自身的各臺電腦進行相應的識別，通過每臺電腦網(wǎng)卡的物理地址也就是常說的MAC地址，來進行記憶和識別。在這樣的前提之下，就不用再進行廣播尋找，而能夠直接將記憶的MAC地址找到相應的地點并且通過一個臨時性的數(shù)據(jù)傳輸通道，來完成兩個節(jié)點之間不受外來干擾的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拧Ｓ捎诮粨Q機還具有全雙工傳輸?shù)姆绞?，所以也可以對于多對?jié)點間通過同時建立臨時的通道，來形成一個立體且交叉的數(shù)據(jù)傳輸通道結構。交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。
傳統(tǒng)交換機從網(wǎng)橋發(fā)展而來，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡層設備，它根據(jù)IP地址進行尋址，通過路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機大的好處是快速，由于交換機只須識別幀中MAC地址，直接根據(jù)MAC地址產(chǎn)生選擇轉發(fā)端口算法簡單，便于ASIC實現(xiàn)，因此轉發(fā)速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。 1．回路：根據(jù)交換機地址學習和站表建立算法，交換機之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動生成樹算法，阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而路由器的路由協(xié)議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負載，提高可靠性。 2．負載集中：交換機之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進行動態(tài)分配，以平衡負載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點，OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡應用選擇各自不同的佳路由。通過交換的方式進行的數(shù)據(jù)傳輸，其實就是交換機的數(shù)據(jù)傳送的方式。湖北通訊交換機標準
以太網(wǎng)交換機廠商根據(jù)市場需求，推出了三層甚至四層交換機。湖南品質交換機應用
人工交換的效率太低，不能滿足大規(guī)模部署電話的需要。隨著半導體技術的發(fā)展和開關電路技術的成熟，人們發(fā)現(xiàn)可以利用電子技術替代人工交換。電話終端用戶只要向電子設備發(fā)送一串電信號，電子設備就可以根據(jù)預先設定的程序，將請求方和被請求方的電路接通，并且獨占此電路，不會與第三方共享（當然，由于設計缺陷的緣故，可能會出現(xiàn)多人共享電路的情況，也就是俗稱的“串線”）。這種交換方式被稱為“程控交換”。而這種設備也就是“程控交換機”。 [3] 由于程控交換的技術長期被發(fā)達國家壟斷，設備昂貴，我國的電話普及率一直不高。隨著當年華為、中興通訊等企業(yè)陸續(xù)自主研制出程控交換機，電話在我國得到迅速地普及。湖南品質交換機應用
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