交换机的功能

交换机的功能 7-4 广域网中的分组转发机制 广域网的数据，必须通过交换机和路由器，所以就有数据的存储、 交换和转发。 连接在广域网上的每台计算机都有一个地址。当一台计算机发送 一个数据包到另外一台计算机去时， 必须在数据包中包含目的计算机的地址。广域网中计算机的编址（两层地址）：计算机连接到 的交换机编号 + 该计算机编号。 数据包的选路转发与路由：包交换机每收到一个包时，必须选择一条路径来转发这个包。如果包的目的地是直接与之相连的一台计 算机，包交换机就将包发往该计算机。如果包的目的地是另一个包交 换机上的计算机，就应通过连接该交换机的高速数据线路转发给另一 台交换机。每一台交换机都必须有一张路由表，用来给出目的地地址 与输出端口的关系。 交换机的主要功能包括：物理编址、网络拓扑结构、错误校验、 帧序列以及流控。目前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。 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机缓存中的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：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生 成树避免回路的产生，同时允许存在后备路径。 交换机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。如今许多交换机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 络中的其它交换机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，交换机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。 路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系 统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络 系统发挥出更大的效益来。从过滤网络流量的角度来看，路由器的作 用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划 分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网 络进行划分。例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多 个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对 于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新 的物理地址。因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查 看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。从总体上说，在网络中添加路由器的整个安 装过程要比即插即用的交换机复杂很多。 一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完 成。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳 传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在 路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（Routing Table），供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网 上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统 管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调 整，也可以由主机控制。 交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。但是两者 在性能上有区别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是 独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。 而路由器与以上两者有明显区别，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径 ，可以说一般情况下个人用户需 求不大。路由器是产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后， 所以路由器与交换机也有一定联系，并不是完全独立的两种设备。路 由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。 交换机是一种基于MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转 发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存 放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临 时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。路由器相当于 邮局把不同的信件分发到不同的地方。网络路由是把不同网址的数据 发到不同的网址.在adsl的应用上主要是： 由局域网网络发起对internet 外网的访问请求.然后internet网的上相应主机做出响应.然后把数据往回发.发到adsl后.如没有去向就进不了局域网内了.但adsl路由能记住刚才是局域网内哪一 台主机发的请求,于是把从internet上回来的数据转发到局域网内 相应的电脑,于是就实现了多台电脑一起上网了。 目前adsl路由器都是为了一根ADSL 带动多台电脑上网与qq,等到网络应用.(在北京可以一根adsl带动30多台电脑一起上网,当然理论是可带256台.