交換機(jī)的作用與功能

交換機(jī)（Switch）意為“開(kāi)關(guān)”是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。最常見(jiàn)的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。其他常見(jiàn)的還有電話語(yǔ)音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。

交換機(jī)的主要功能與作用包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。目前交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對(duì)VLAN（虛擬局域網(wǎng)）的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。

1、學(xué)習(xí)MAC地址

交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來(lái)，并存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。如果接收到新的端口回應(yīng)，它可以學(xué)習(xí)新的MAC地址并記錄好。

2、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀

當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口。

消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以交換機(jī)通過(guò)生成樹(shù)協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。

3、連接不同網(wǎng)絡(luò)

交換機(jī)除了能夠連接同種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)之外，還可以在不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)之間起到互連作用。如今許多交換機(jī)都能夠提供支持快速以太網(wǎng)或FDDI等的高速連接端口，用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬。

4、劃分局域網(wǎng)

交換機(jī)可以像網(wǎng)橋那樣，將局域網(wǎng)分為多個(gè)沖突域，每個(gè)沖突域都是有獨(dú)立的寬帶，因此大大提高了局域網(wǎng)的帶寬。

交換機(jī)通常用在大的局域網(wǎng)內(nèi)，并且搭配路由器使用，而家庭的網(wǎng)絡(luò)布局，通常一個(gè)小路由器就能搞定，沒(méi)必要再搭配交換機(jī)，因此大家通常是只聽(tīng)說(shuō)過(guò)交換機(jī)，而很少見(jiàn)到交換機(jī)。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和交換：交換機(jī)可以識(shí)別其所連接網(wǎng)卡的MAC地址，構(gòu)建MAC地址表，并根據(jù)表格進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和交換，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。

網(wǎng)絡(luò)劃分：交換機(jī)可以拆分原本單一的LAN成為多個(gè)子網(wǎng)（VLAN），這可以隔離網(wǎng)絡(luò)流量，增加網(wǎng)絡(luò)安全性，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率。

排錯(cuò)與監(jiān)測(cè)：交換機(jī)可以通過(guò)端口狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)口流量、錯(cuò)誤以及廣播風(fēng)暴的信息，來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)交互進(jìn)行監(jiān)控、定位故障位置，快速判斷網(wǎng)絡(luò)故障。

負(fù)載均衡：在多個(gè)端口上的數(shù)據(jù)流量不只是由單個(gè)物理鏈路承擔(dān)，交換機(jī)的多端口可以均衡接收和發(fā)送數(shù)據(jù)， 分 這樣可以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

QoS（Quality of Service）：交換機(jī)可以設(shè)置不同的服務(wù)等級(jí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行限制，確保重要數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)得到優(yōu)先傳輸。

總之，交換機(jī)是連接各種設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的快速通訊，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中占據(jù)重要的地位。