网络交换机如何使用（交换机接口基础知识大全）

1、交换机的概念

  交换机（Switch）意为“开关”，是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

举个例子，大学宿舍里拉了一根电信宽带网线，宿舍有6个人，每个人都有一个宽带账号，都想上网，怎么让一根网线变成6根网线呢？这时候就可以用交换机来解决问题，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。

释义：网线传输的是电信号，光纤传输的是光信号，交换机除了有RJ45口，还有接入光纤的SC口，并且连接到交换机内的PC机可以进行相互通信，组成局域网。

2、工作过程

每个端口成功连接时，交换机通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。在后面的接收发送数据时，发往该MAC地址的数据包将只从对应的端口发出。

释义：终端设备成功连接交换机端口后，终端设备的物理地址/硬件地址（Mac地址），会和接入的端口形成对应的关系，并记录在MAC表内。数据包中含有Mac地址信息，传输数据包时交换机可以根据包内的地址，将数据包从对应的端口发送出去。

交换机具备的功能 学习：将连接设备的Mac地址与端口对应起来，存入Mac表中。 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。 转发/过滤：根据Mac地址发送到对应端口即为发送，不发送到其他端口即为过滤。 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协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。

交换机交换模式

交换机将数据从一个端口转发到另一个端口的处理方式称为交换模式。

交换模式类型：

存储转发（Store and Forward ）

直通交换（Cut—Through ）

碎片丢弃（Fragmentfree）

1）存储转发(Store and Forward)

特点：交换机接收到数据包后，首先将数据包存储到缓冲器中，进行CRC循环冗余校验,如果这个数据包有CRC错误，则该包将被丢弃；如果数据包完整，交换机查询地址映射表将其转发至相应的端口。

优点：没有残缺数据包转发，可减少潜在的不必要的数据转发缺点：转发速率比直接转发方式慢。

适用环境：存储转发技术适用于普通链路质量或质量较为恶劣的网络环境，这种方式要对数据包进行处理，所以，延迟和帧的大小有关。

2）直通交换(Cut—Through)

特点：交换机只读出数据帧的前6个字节，即通过地址映射表中查找目标地址，将数据帧传送到相应的端口上。直通交换能够实现较少的延迟，因为在数据帧的目的地址被读出，确定了转发端口后马上开始转发这个数据帧。

优点：转发速率快、减少延时和提高整体吞吐率

缺点：会给整个交换网络带来许多垃圾通信包

适用环境：网络链路质量较好、错误数据包较少的网络环境，延迟时间跟帧的大小无关。

3）碎片丢弃（Fragmentfree）

特点：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；如果大于等于64字节，则发送该包。

优点：数据处理速度比存储转发方式快

缺点：比直通式慢

适用环境：一般的通讯链路

2、交换机的分类

交换机按照不同的标准可以分成不同的类型，关于这些类型交换机小编带你详细的了解一下

（一）根据网络覆盖范围分局域网交换机和广域网交换机。

（二）根据传输介质和传输速度划分以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。

（三）根据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。

（四）根据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。

（五）根据工作协议层划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。