计算机网络基础知识：交换机与路由器

交换机与路由器基础 本章节主要介绍了计算机网络的基础知识，包括网络的演进和层次化模型、TCP/IP 协议简介、局域网和广域网的定义及常用设备原理、常用协议原理与常用组网方式、一些协议特性的比较、以及不同的费用和性能需求下网络组网方式的选用。 **交换机概述** 交换机是一种用于网络连接的主要设备，工作在MAC层，能完成数据包的转发和封装功能。交换机可以识别网络节点上的网络设备的MAC地址，同一时刻一台交换机上可有多个网络设备交换数据。 **交换机与集线器的区别** 交换机与集线器的作用相似，但是它们在性能上有很大的差别。集线器工作时以广播方式对所有节点发数据包，实际上同一时刻，一台集线器只可能有一台网络设备在发送数据，其它只能接收，一台集线器就是一个冲突域。而交换机可以识别网络节点上的网络设备的MAC地址，同一时刻一台交换机上可有多个网络设备交换数据。 **交换机工作原理** 当交换机从某一节点收到一个以太网帧后，将立即在其内存中的地址表（端口号－MAC地址）进行查找，以确认该目的MAC的网卡连接在哪一个接口上，然后将该帧转发至相应的接口，如果在地址表中没有找到该MAC地址，也就是说，该目的MAC地址是首次出现，交换机就将数据包广播到所有节点。拥有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后，将立即做出应答，从而使交换机将其节点的“MAC地址”添加到MAC地址表中。 **交换机分类** 根据传输介质和传输速度，交换机可划分为太网交换机、快速以太网交换机、千兆（G位）以太网交换机、10千兆（10G位）以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机等。根据交换机工作的协议层，可划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机等。 **交换机选购** 选择交换机时，可根据如下指标进行选择： （1）转发方式：“直通式转发”还是“存储式转发”？ （2）延时 （3）管理功能 （4）MAC地址数 （5）背板带宽 （6）交换机的协议功能 （7）端口数和端口类型 （8）光纤连接的方案 交换机是一种关键的网络设备，对网络的性能和安全性产生了重要的影响。选择合适的交换机对于网络的组建和维护至关重要。