工業(yè)交換機的工作原理

　　工業(yè)交換機在O工作SI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機內(nèi)部的CPU會在每個端口成功連接時，通過將MAC地址和端口對應(yīng)，形成MAC表。在未來的通訊中，發(fā)送到MAC地址的數(shù)據(jù)包只會發(fā)送到相應(yīng)的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可以用來劃分數(shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)廣播，即廣播域。

　　工業(yè)交換機具有高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。工業(yè)交換機的所有端口都掛在背部總線上。控制電路收到數(shù)據(jù)包后，處理端口將在內(nèi)存中找到地址對照表，以確定目的MAC(網(wǎng)卡硬件地址)NIC(網(wǎng)卡)連接到哪個端口，數(shù)據(jù)包通過內(nèi)部交換矩陣快速傳輸?shù)侥康亩丝?#xff0c;目的MAC如果沒有，廣播到所有端口，接收端口響應(yīng)后交換機會學習新MAC并將其添加到內(nèi)部M中AC地址表中。使用交換機也可以通過對比I分段網(wǎng)絡(luò)P地址表，交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效減少沖突域，但不能分為網(wǎng)絡(luò)廣播，即廣播域。

?端口

　　工業(yè)交換機可以同時傳輸多個端口之間的數(shù)據(jù)。每個端口都可以被視為一個獨立的物理網(wǎng)段（注：非I）P網(wǎng)段)，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨自享受所有帶寬，無需與其他設(shè)備競爭。當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點B可以同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)，這兩種傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的所有帶寬，都有自己的虛擬連接。如果在這里使用10Mbps以太網(wǎng)交換機，此時交換機總流量等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB總流量不超過10Mbps總之，交換機是以M為基礎(chǔ)的AC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以完成包裝和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功能。交換機可以學習MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ髟?/p>

　　接到數(shù)據(jù)傳輸指令后，交換機的任何節(jié)點都會快速找到存儲在內(nèi)存中的地址表，從而對M進行搜索AC確認地址的網(wǎng)卡連接位置，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦?jié)點。如果在地址表中找到相應(yīng)的位置，則進行傳輸；如果沒有，開關(guān)將記錄地址，以便于下次搜索和使用。開關(guān)通常只需要將幀發(fā)送到相應(yīng)的點，而不需要像集線器一樣發(fā)送到所有節(jié)點，以節(jié)省資源和時間，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

　　數(shù)據(jù)傳輸模式

　　通過交換進行的數(shù)據(jù)傳輸實際上是交換機的數(shù)據(jù)傳輸。以前的集線器更多的是通過共享來傳輸數(shù)據(jù)，沒有辦法要求通信速度。集線器的共享模式，通常被稱為共享網(wǎng)絡(luò)，以集線器作為連接設(shè)備，只有一個方向的數(shù)據(jù)流，因此網(wǎng)絡(luò)共享的效率非常低。相對而言，交換器可以相應(yīng)地識別連接到自己的計算機，通過每個計算機網(wǎng)卡的物理地址通常被稱為MAC地址，記憶和識別。在這樣的前提下，M可以直接記憶，而不是廣播搜索AC地址找到相應(yīng)的位置，并通過臨時特殊的數(shù)據(jù)傳輸通道完成兩個節(jié)點之間不受外部干擾的數(shù)據(jù)傳輸通信。由于開關(guān)還具有全雙工傳輸?shù)姆绞?#xff0c;因此也可以通過同時建立多個節(jié)點之間的臨時特殊通道來形成三維和交叉的數(shù)據(jù)傳輸通道結(jié)構(gòu)。

總結(jié)

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