交换机的原理

article/2025/3/19 4:35:00

一、交换机的类型

        1、接入交换机:位于接入层(通常将网络中直接面向用户连接或访问网络中的部分称为接入层),主要提供终端设备的介入,比如PC、打印机等等。一般来说,接入交换机都是盒式设备(TOR),也有框式的(比如EOR),盒式交换机体积小,接口少,也不可以扩展。
        2、汇聚交换机:位于汇聚层,提供接入交换机之间的互访以及各种访问策略的部署,具备路由功能(静态路由与动态路由),多汇聚交换机之间提供HA功能,是接入层交换机的网关。汇聚交换机都是框式的,体积大,接口数量多,扩展性好一些。而且一般用于楼宇间,相当于一个局部的中转站,目的是为了减少核心的负担,将本地数据交换机流量在本地的汇聚交换机上交换,减少核心层的工作负担,使核心层只处理本地区域外的数据交换。
        3、核心交换机:位于核心层,主要提供数据的快速转发,性能高,吞吐量大。核心交换机都是框式的,体积大,接口数量多,扩展性好一些
可以简单的这样理解三者之间的关系:接入交换机负责接入终端,汇聚交换机用来汇聚接入交换机,核心交换机用来汇聚汇聚交换机,同时连接到互联网上。

二、交换机的转发

        想要理解交换机的转发原理,其实很简单。看上面这幅图即可,图中标识出了一台交换机和三个终端A、B、C。每台终端的MAC地址都已经标识出来,交换的三个端口也已经标识出来。

假设:A发信息至B

        A终端要给B终端发送信息,首先会通过交换机的端口1把源MAC(A的MAC)和目标MAC(B的MAC)的信息发送至交换机,交换机记录下源MAC,查询地址表后会通过广播的方式找到B,B获取到源MAC。B会通过单播的方式找到A,这样二者之间就可以通信了。

三、工作方向

        按照传输方向来划分,可以划分为3类。

                单工传输:数据仅能在一个方向传输

                半双工传输:数据可以在两个方向上传输,但是同一时间仅能在一个方向传输

                全双工传输:数据可以同时在两个方向上传输

        


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