以太网交换机工作原理以及自学习

以太网交换机是一种网络设备，主要用于在局域网内转发数据包。其工作原理如下：

1. 当一台计算机发送一个数据包时，交换机会将该数据包的目的 MAC 地址与自己的 MAC 地址表进行匹配。

2. 如果该目的 MAC 地址已经在交换机的 MAC 地址表中，则交换机会将该数据包转发到对应的端口上；如果该目的 MAC 地址不在交换机的 MAC 地址表中，则交换机会将该数据包转发到所有的端口上。

3. 当数据包被转发到某个端口上时，交换机会将该端口与该数据包的源 MAC 地址进行绑定，更新自己的 MAC 地址表，以便下次转发数据包时能够更快速地进行匹配。

此外，以太网交换机还具有自学习的功能。当一台计算机第一次发送数据包时，交换机会将该数据包的源 MAC 地址与对应的端口进行绑定，并将其记录在自己的 MAC 地址表中。这样，当该计算机再次发送数据包时，交换机就可以更快速地将其转发到正确的端口上，从而提高网络传输效率。

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以太网交换机工作原理、特点、与集线器的比较

以太网交换机是一种网络设备，用于连接多台计算机和其他网络设备，实现数据的转发和交换。以下是以太网交换机的工作原理、特点以及与集线器的比较：

1. 工作原理：
以太网交换机通过学习和转发的方式，将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现网络中数据的传输。当交换机收到一个数据包时，会检查数据包中的目标MAC地址，并将其与交换机的转发表进行匹配。如果转发表中存在相应的目标地址，则将数据包只发送到目标端口；如果转发表中不存在，则将数据包广播到所有其他端口。

2. 特点：
a. 交换机具有高度灵活性和可扩展性，可以支持多个端口并且能够同时处理多个数据流。
b. 它具有自学习功能，能够自动学习网络中各个设备的MAC地址，并根据此信息建立转发表，提高数据传输效率。
c. 交换机在传输数据时，采用分组交换方式，能够实现同时传输多个数据流，提高网络的传输速度和带宽利用率。
d. 它能够根据不同的数据包特征进行流量控制和拥塞控制，保证网络的稳定性和可靠性。

3. 与集线器的比较：
a. 集线器是一种共享式设备，数据包在传输时会广播到所有连接的设备，造成网络冲突和带宽浪费；而交换机通过转发表，只将数据包发送到目标设备，提高了网络的效率。
b. 集线器只能工作在物理层，只负责信号的放大和转发；而交换机在数据链路层工作，能够识别MAC地址，并根据此进行转发和过滤。
c. 交换机支持全双工通信，能够同时进行发送和接收；而集线器只支持半双工通信，同一时间只能进行发送或接收。
d. 交换机的成本相对较高，但性能更好，适合于大型网络；而集线器成本低廉，适合于小型网络或临时网络。

总结而言，以太网交换机通过学习和转发的方式实现数据的高效传输，具有灵活性、可扩展性和自学习功能等特点。与集线器相比，交换机能够提供更好的性能和网络效率，并且支持全双工通信。

简明扼要描述以太网交换机查表转发帧的原理、自学习建表的原理。 ‌

以太网交换机的查表转发帧的原理是在接收到一个帧时，交换机会查找自己内部的MAC地址表，找到目的MAC地址对应的端口，并将该帧转发到该端口。如果表中没有该目的MAC地址，则交换机会将该帧广播到所有的端口（除了接收端口），同时学习该帧源MAC地址与接收端口的对应关系，并将其加入到MAC地址表中，以便下次进行转发时直接通过查表的方式转发。这种学习源MAC地址与接收端口对应关系，并将其加入到MAC地址表中的过程即为自学习建表原理。