以太网交换机交换方式学习资料讲解

收藏：全解以太网交换机知识交换机定义交换机（Switch），就是进行数据交换的机器，任何数据的相互转发都可以称之为数据交换，网络数据经过交换可以到达指定的端口。

而交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。

意思是说交换机可以“学习”MAC地址，并将其存放在内部地址表中，通过在帧的始发者和接受者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

交换机作用01端口扩展顾名思义就是当网络设备（如路由器、上层交换机）端口不够使用时，可以扩展端口。

02传输距离扩展在设备间使用交换机延长传输距离。

交换机分类常用的交换机分类主要是按照两种分类方法：01按可管理性划分可划分为：非网管交换机、网管交换机。

主要区别在对于高级网络管理功能的支持。

02按OSI七层网络模型划分网管型交换机以基于交换地址的不同而分为二层和三层。

二层交换机是基于MAC地址进行数据转发的交换设备，它位于OSI模型的第二层——数据链路层；三层交换机可以基于IPC地址进行交换，即OSI模型的第三层——网络层。

交换机管理方式01Web管理通过浏览器访问交换机的Web配置页面对交换机进行各项功能的设置和管理。

WEB管理方式简单、方便、易操作，适合各类交换机管理人员。

02CLI管理CLI（Command-Line Interface，命令行界面）管理，即通过终端工具访问交换机的命令行界面对交换机进行各项功能的设置和管理。

CLI管理有多种实现方式，常见的主要有以下三种：CLI管理方式相对而言比较复杂、不易操作，但比较高效，适合专业网络管理人员。

03SNMPSNMP（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议）是一组协议和服务。

SNMP管理能够让网络管理员在网络上的任何节点进行设备信息查询、修改，寻找故障节点，完成故障诊断。

SNMP管理便于获取整个网络的拓扑信息和故障排查，适合管理中大型的网络。

以太网交换机原理培训以太网交换机的工作原理是基于以太网技术的，以太网是一种常见的局域网通信技术，它使用的是CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）访问机制，即发送方在发送数据之前会先监听传输媒介上是否有其他设备在发送数据，如果检测到冲突，就会等待一段随机时间后再次尝试发送。

以太网交换机内部主要包含多个交换模块和端口，每个端口都与一个计算机或者其他网络设备相连，交换模块根据交换表（也称为MAC地址表）中的信息，将数据包从一个输入端口转发到相应的输出端口。

交换表中存储了设备的MAC地址和端口之间的映射关系。

当一个数据包到达以太网交换机的输入端口时，交换模块会读取数据包头部的目标MAC地址，并检查交换表中是否有与之对应的端口信息。

如果有，交换模块就会将该数据包转发到相应的输出端口，实现数据的交换。

如果交换表中没有匹配的记录，交换模块会广播该数据包到所有其他端口，这样就能确保数据包能够达到目标设备。

同时，交换模块会将源MAC地址和端口信息添加到交换表中，以便之后的数据包能够直接转发，提高数据传输效率。

除了基本的转发功能，以太网交换机还支持其他高级功能，例如虚拟局域网（VLAN）和链路聚合。

VLAN可以将一个局域网划分成多个虚拟的子网，提高网络的隔离性和安全性。

链路聚合是将多个物理链路合并为一个逻辑链路的技术，提高链路冗余性和传输带宽。

此外，以太网交换机还能够进行流量控制和拥塞管理，以避免网络出现拥塞和延迟。

例如，交换机可以根据端口的速率，对流入的数据进行限速，以防止一些端口的流量过大影响整个局域网的性能。

总结起来，以太网交换机通过使用交换表存储设备的MAC地址和端口之间的映射关系，实现了快速、准确的数据包交换和路由。

它是局域网中不可或缺的设备之一，为提高网络性能和可靠性起到了重要作用。

什么是以太网交换机？以太网交换机的工作原理详解！以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。

以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。

交换机能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无冲突地传输数据。

那么，以太网交换机的工作原理有哪些呢？以太网交换机工作原理以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层（即数据链路层），是一种基于MAC（Media Access Control，介质访问控制）地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

交换机上用于链接计算机或其他设备的插口称作端口。

计算机借助网卡通过网线连接到交换机的端口上。

网卡、交换机和路由器的每个端口都具有一个MAC地址，由设备生产厂商固化在设备的EPROM 中。

MAC由IEEE负责分配，每个MAC地址都是全球唯一的。

MAC 地址是长度为48位的二进制，前24位由设备生产厂商标识符，后24位由生产厂商自行分配的序列号。

交换机在端口上接受计算机发送过来的数据帧，根据帧头的目的MAC地址查找MAC地址表然后将该数据帧从对应端口上转发出去，从而实现数据交换。

交换机的工作过程可以概括为“学习、记忆、接收、查表、转发”等几个方面：通过“学习”可以了解到每个端口上所连接设备的MAC 地址；将MAC地址与端口编号的对应关系“记忆”在内存中，生产MAC地址表；从一个端口“接收”到数据帧后，在MAC地址表中“查找”与帧头中目的MAC地址相对应的端口编号，然后，将数据帧从查到的端口上“转发”出去。

交换机分割冲突域，每个端口独立成一个冲突域。

每个端口如果有大量数据发送，则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中，在轮到发送时再发送出去。

好了，以上内容就是飞畅科技关于什么是以太网交换机？以太网交换机工作原理这个问题的相关详细介绍，希望能对大家有所帮助！。

以太网交换机技术原理一、流控制：以太网交换机通过处理数据帧的速率来实现流控制，以防止网络拥塞。

当交换机接收到一个数据帧时，会首先检查目标MAC地址，并将其与一个流控制位进行匹配。

如果该位为控制帧，则会将该帧存储在内部的缓冲区中，等待转发。

二、地址学习：交换机会学习每个设备的MAC地址，并将其存储在一个转发表中。

当交换机接收到数据帧时，会从帧头中提取源MAC地址，并检查转发表中是否已经包含了该地址。

如果没有，则会将该地址添加到表中，并将其对应的端口更新为接收到数据帧的端口。

三、转发表：转发表用于指导交换机将数据帧转发到正确的目标设备。

其中，每一项由源MAC地址、VLAN号和对应的端口组成。

当交换机接收到一个数据帧时，会首先检查帧头中的目标MAC地址，并在转发表中查找是否有该地址的匹配项。

如果找到，则交换机会将数据帧转发到该地址对应的端口；如果没有找到，则交换机会将数据帧广播到所有端口（除了该数据帧的入端口）。

四、冲突处理：以太网采用了一种CSMA/CD的冲突检测机制来处理传输媒介上的冲突。

当多个设备同时尝试传输数据时，可能会发生冲突。

交换机会通过监测传输媒介上的信号来检测是否有冲突发生。

如果交换机检测到冲突，则会发送一个信号来通知其他设备停止当前的传输，并且会采用随机退避算法来决定何时重新尝试发送数据。

除了以上基本原理外，以太网交换机还可以支持一些高级功能，如虚拟局域网（VLAN）和链路聚合。

VLAN可以将一个局域网划分为多个虚拟局域网，从而实现更好的网络管理和安全性；链路聚合可以将多个物理链路绑定在一起，提供更大的带宽和冗余备份。

总而言之，以太网交换机可以实现局域网内设备之间的快速、准确的数据包转发和交换，提高网络的性能和可靠性。

以太网交换机交换方法
以太网交换机的交换方法主要有存储转发和剪辑转发两种。

1. 存储转发：当交换机接收到一个数据帧时，会先将整个数据帧保存在接收缓冲区中，并进行CRC校验等处理。

然后，交换机会解析数据帧的目的MAC地址，查询交换表中的目的MAC地址对应的端口，并将数据帧转发到目标端口。

这种交换方法的优点是能够避免传输错误的数据帧，并具有较低的时延。

2. 剪辑转发：当交换机接收到一个数据帧时，会立即开始转发该数据帧，而不等待整个数据帧接收完毕。

它会读取数据帧的目的MAC地址，并进行快速判定，确定数据帧应转发到哪个端口。

这种交换方法的优点是能够更快速地转发数据帧，但由于还未对数据帧进行完整性校验，可能会导致错误数据帧的传输。

两种交换方法各有优劣，存储转发适用于对数据完整性要求较高的场景，而剪辑转发适用于对实时性要求较高的场景。

在实际使用中，交换机会根据不同的配置和需求选择合适的交换方法。

网络知识基础之:网络交换机的交换方式交换机通过以下三种方式进行交换：(1) 直通式直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。

它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。

由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。

它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力。

由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容易丢包。

(2) 存储转发存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。

它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC（循环冗余码校验）检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。

正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。

尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。

(3) 碎片隔离这是介于前两者之间的一种解决方案。

它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于64字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。

这种方式也不提供数据校验。

它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。

简略的概括一下交换机的基本功能：1. 像集线器一样，交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线。

2. 像中继器、集线器和网桥那样，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。

3. 像网桥那样，交换机在每个端口上都时使用的相同转发或过滤逻辑。

4. 像网桥那样，交换机将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都是有独立的宽带，因此大大提高了局域网的宽带。

5. 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，交换机还提供了更先进的功能，如虚拟局域网（VLAN）和更高的性能。

以太网交换机技术原理以太网交换机的基本原理是通过多个以太网端口来接收和转发数据帧。

每个端口相当于一条通道，可以连接一个或多个计算机。

当一台计算机要发送数据时，它会将数据封装成数据帧，并将数据帧发送给交换机的一些端口。

交换机收到数据帧后，会读取其中的目标MAC地址，然后通过学习和转发的方式将数据帧发送给目标计算机。

交换机学习和转发数据帧的过程主要包括三个步骤：学习、过滤和转发。

学习：交换机收到数据帧后，会提取出数据帧中的源MAC地址，并将这个地址和收到这个数据帧的端口绑定在一起，形成一个表项。

这样，交换机就学会了源MAC地址所对应的端口。

如果收到的数据帧中的源MAC地址已经存在于之前的表项中，交换机会更新这个表项的时间戳。

学习的过程可以通过交换机的学习模块完成，该模块通常是一个CAM（Content-Addressable Memory）表。

过滤：交换机会检查数据帧的目标MAC地址，并与之前学习到的表项进行匹配。

如果目标MAC地址在表项中存在，则说明目标计算机直接连接在与该表项对应的端口上，交换机会直接转发数据帧到这个端口上。

如果目标MAC地址在表项中不存在，交换机会将数据帧广播到除了收到数据帧的端口之外的所有端口，这样可以确保数据帧能够传输到目标计算机。

转发：在进行广播之后，交换机会等待所有连接的计算机响应。

如果有计算机回应，交换机会将这个计算机的MAC地址和所在端口加入到学习表中，下一次发送该计算机的数据帧时可以直接转发到这个端口。

如果没有计算机回应，交换机会丢弃数据帧，避免网络拥堵。

除了学习和转发功能，以太网交换机还有一些其他的功能。

例如：虚拟局域网（VLAN）的实现，可以将交换机的端口划分为不同的虚拟局域网，实现隔离和安全性；链路聚合（Link Aggregation）的实现，可以将多个端口绑定在一起，提高带宽和冗余性；流控和管理功能，可以对流量进行限速和精细的管理等。

总结起来，以太网交换机的技术原理是通过学习和转发方式来实现计算机之间的数据交换，同时可以提供很多其他的功能来满足网络的需求。

以太网交换机原理培训以太网交换机作为现代网络中不可或缺的设备，其原理和工作方式是学习网络基础知识的重要内容之一、本文将详细介绍以太网交换机的原理，并通过对其工作流程、数据转发方式和冲突处理机制的解释，帮助读者更好地理解它的工作原理。

以太网交换机是一种用于局域网(LAN)的设备，它能够接收、处理和转发以太网帧(Frame)。

以太网是一种常用的局域网技术，也是现代计算机网络中最常用的物理层和数据链路层协议。

它通过在物理介质上传输数据，使用MAC地址来标识不同的设备。

首先，当交换机接收到一个帧时，它会检查帧中的MAC地址，并将该地址与交换机内部的MAC地址表进行比对。

如果交换机在MAC地址表中找到了目标地址，说明目标设备直接连接到交换机的一些端口上，此时交换机会将帧直接发送到相应的端口。

这个过程被称为学习，因为交换机会将源MAC地址和对应的端口映射关系添加到它的MAC地址表中。

如果交换机在MAC地址表中没有找到目标地址，它会将帧发送到除接收端口外的所有端口上。

这是因为交换机没有确定目标设备的位置，所以需要将帧广播到局域网中的所有设备。

这个过程称为广播。

在广播过程中，交换机会将源MAC地址和对应的端口映射关系加入到MAC地址表中。

最后，当目标设备接收到帧之后，它会将帧中的目的MAC地址与自己的MAC地址进行比对。

如果两者一致，说明帧是发送给自己的，目标设备就会处理这个帧。

如果不一致，目标设备会直接丢弃这个帧。

这个过程被称为转发，因为交换机将帧从一个接口转发到另一个接口。

除了基本的学习、广播和转发功能之外，以太网交换机还具有一些其他的功能，比如冲突处理机制。

在早期的以太网中，由于所有设备都可以同时访问物理介质，会导致很多冲突。

为了解决这个问题，以太网交换机引入了冲突域的概念。

冲突域是指一个物理子网中，所有设备共享的物理介质。

通过将每个端口连接的设备划分到独立的冲突域中，以太网交换机可以有效地减少冲突。

当一个帧从一个冲突域发送到另一个冲突域时，交换机会将帧拆分成更小的帧，并为每个帧分配不同的传输时间。

以太网交换机结构和原理以太网交换机是一种基于以太网技术的网络设备，主要用于实现局域网的数据交换。

它的主要作用是根据目的MAC地址和端口的对应关系，将数据包从一个端口复制并转发给目标端口，从而实现数据的快速传输和转发。

下面将从交换机的结构和原理两方面进行详细介绍。

一、交换机的结构1.交换机的外部结构交换机通常具有多个接口，用于连接多台终端设备，如计算机、服务器、打印机等。

每个接口都有一个端口号，用于标识不同的接口。

交换机能够通过不同的端口号将数据发送到相应的接口。

2.交换机的内部结构交换机内部通常包含以下几个主要部分：（1）端口：交换机的每个端口都与一个终端设备相连，可以通过端口来接收和发送数据。

（2）转发引擎：转发引擎是交换机的核心部分，主要负责实现数据包的转发和处理。

转发引擎通常由ASIC芯片（专用集成电路）组成，能够对数据包进行快速处理和转发。

（3）存储器：交换机通常具有一定的存储器容量，用于存储MAC地址表、数据包缓存等。

（4）控制板：控制板通常由CPU、操作系统和管理功能组成，用于控制和管理交换机的运行。

二、交换机的工作原理交换机的工作原理主要有两种模式：存储转发模式和直通模式。

1.存储转发模式（1）数据接收：当交换机接收到一个数据包时，首先会通过物理层和数据链路层的处理将数据包的帧头提取出来，并将源MAC地址记录到MAC地址表中。

（2）MAC地址表：MAC地址表存储了每个端口对应的MAC地址，以及MAC地址和接口的对应关系。

当交换机接收到一个新的数据包时，会根据源MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。

（3）根据MAC地址转发：如果在MAC地址表中找到了源MAC地址对应的接口，则将数据包发送到相应的接口，并更新源MAC地址的端口信息。

如果没有找到源MAC地址对应的接口，则将数据包广播到所有的端口上。

（4）根据目的MAC地址转发：当交换机接收到一个数据包时，会根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。

3.2以太网交换机3.2.1 以太网交换机的工作原理图3.7 以太网交换机交换机用以替代集线器将 PC、服务器和外设连接成一个网络。

因为集线器是一个总线共享型的网络设备，在集线器连接组成的网段中，当两台计算机通讯时，其它计算机的通讯就必须等待，这样的通讯效率是很低的。

而交换机区别于集线器的是能够同时提供点对点的多个链路，从而大大提高了网络的带宽。

图3.8 以太网交换机中的交换表交换机的核心是交换表。

交换表是一个交换机端口与MAC地址的映射表。

一帧数据到达交换机后，交换机从其帧报头中取出目标MAC地址，通过查表，得知应该向哪个端口转发，进而将数据帧从正确的端口转发出去。

如图3.13所示，当左上方的计算机希望与右下方的计算机通讯时，左上方主机将数据帧发给交换机。

交换机从e0端口收到数据帧后，从其帧报头中取出目标MAC地址0260.8c01.4444。

通过查交换表，得知应该向e3端口转发，进而将数据帧从e3端口转发出去。

我们可以看到，在e0、e3端口进行通讯的同时，交换机的其它端口仍然可以通讯。

例如e1、e2之间仍然可以同时通讯。

如果交换机在自己的交换表中查不到该向哪个端口转发，则向所有端口转发。

当然，广播数据报（目标MAC地址为FFFF.FFFF.FFFF的数据帧）到达交换机后，交换机将广播报文向所有端口转发。

因此，交换机有两种数据帧将会向所有端口转发：广播帧和用交换表无法确认转发端口的数据帧。

交换机的核心是交换表。

那么交换表是如何得到的呢？交换表是通过自学习得到的。

我们来看看交换机是如何学习生成交换表的。

交换表放置在交换机的内存中。

交换机刚上电的时候，交换表是空的。

当0260.8c01. 1111主机向0260.ec01.2222主机发送报文的时候，交换机无法通过交换表得知应该向哪个端口转发报文。

于是，交换机将向所有端口转发。

虽然交换机不知道目标主机0260.ec01.2222在自己的哪个端口，但是它知道报文是来自e0端口。