交換機(jī)原理，簡(jiǎn)述交換機(jī)的工作原理

來源：整理時(shí)間：2023-08-31 12:13:56 編輯：智能門戶手機(jī)版

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1，簡(jiǎn)述交換機(jī)的工作原理
2，交換機(jī)原理是
3，交換機(jī)原理的工作原理
4，交換機(jī)的工作原理
5，交換機(jī)的工作原理是怎么樣的
6，交換機(jī)的工作原理是什么

1，簡(jiǎn)述交換機(jī)的工作原理

學(xué)習(xí) 轉(zhuǎn)發(fā) 廣播（泛洪）更新

簡(jiǎn)述交換機(jī)的工作原理

2，交換機(jī)原理是

只能簡(jiǎn)單說說二層交換機(jī)維護(hù)一張mac地址和交換機(jī)端口的對(duì)應(yīng)表，按照表格進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，表格中沒有的幀就轉(zhuǎn)發(fā)給所有的端口。三層交換機(jī)維護(hù)一張ip地址和交換機(jī)端口的對(duì)應(yīng)表，按照表格進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，表格中沒有的幀就交給路由模塊。

交換機(jī)原理是

3，交換機(jī)原理的工作原理

端口地址表記錄了端口下包含主機(jī)的MAC地址。端口地址表是交換機(jī)上電后自動(dòng)建立的，保存在RAM中，并且自動(dòng)維護(hù)。交換機(jī)隔離沖突域的原理是根據(jù)其端口地址表和轉(zhuǎn)發(fā)決策決定的。交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)決策有三種操作：丟棄、轉(zhuǎn)發(fā)和擴(kuò)散。丟棄：當(dāng)本端口下的主機(jī)訪問已知本端口下的主機(jī)時(shí)丟棄。轉(zhuǎn)發(fā)：當(dāng)某端口下的主機(jī)訪問已知某端口下的主機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)。擴(kuò)散：當(dāng)某端口下的主機(jī)訪問未知端口下的主機(jī)時(shí)要擴(kuò)散。每個(gè)操作都要記錄下發(fā)包端的MAC地址，以備其它主機(jī)的訪問。生存期是端口地址列表中表項(xiàng)的壽命。每個(gè)表項(xiàng)在建立后開始進(jìn)行倒記時(shí)，每次發(fā)送數(shù)據(jù)都要刷新記時(shí)。對(duì)于長(zhǎng)期不發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)，其MAC地址的表項(xiàng)在生存期結(jié)束時(shí)刪除。所以端口地址表記錄的總是最活躍的主機(jī)的MAC地址。(4)應(yīng)該說交換機(jī)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹交換機(jī)結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)方式，21世紀(jì)10年代以來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越廣泛，交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)中的紐帶發(fā)揮了越來越大的作用。簡(jiǎn)單的說，交換機(jī)就是將它與用戶計(jì)算機(jī)相連就行了，完成各個(gè)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。復(fù)雜來說，交換機(jī)針對(duì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的位置而言，一些高層交換機(jī)如三層交換、網(wǎng)管型的產(chǎn)品，在交換機(jī)結(jié)構(gòu)方面就沒這么簡(jiǎn)單了。作為網(wǎng)絡(luò)的重要連接設(shè)備，交換機(jī)在實(shí)際使用中相當(dāng)頻繁。對(duì)于一般家庭用戶而言，比較復(fù)雜的應(yīng)用就是交換機(jī)的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)了；而三層路由、堆疊等高級(jí)應(yīng)用一般在企業(yè)中應(yīng)用較多。

交換機(jī)原理的工作原理

4，交換機(jī)的工作原理

原理工作在數(shù)據(jù)鏈路層，交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的mac（網(wǎng)卡的硬件地址）的nic（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的mac若不存在，廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部mac地址表中。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過對(duì)照ip地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī)。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少?zèng)_突域，但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)a向節(jié)點(diǎn)d發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)b可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)c發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10mbps的以太網(wǎng)交換機(jī)，那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2×10mbps=20mbps，而使用10mbps的共享式hub時(shí)，一個(gè)hub的總流通量也不會(huì)超出10mbps。總之，交換機(jī)是一種基于mac地址識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”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(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。

交換機(jī)的工作原理： ·交換機(jī)根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機(jī)端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。 ·交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 ·如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。這一過程稱之為泛洪（flood）。 ·廣播幀和組播幀向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)。

簡(jiǎn)單的說就是“儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)”將收到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來，然后通過分析轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口

原發(fā)布者:wulianxi交換機(jī)的功能及工作過程By:吾憐茜一．交換機(jī)概述：交換機(jī)是一種工作在二層的設(shè)備，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了諸如三層交換機(jī)，多層交換機(jī)產(chǎn)品。在本篇中討論的是二層交換機(jī)的一些特性。二．交換機(jī)的功能：1.地址學(xué)習(xí)有些地方也叫做基于源MAC地址學(xué)習(xí)，這個(gè)功能主要就是學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)MAC地址。2.幀的轉(zhuǎn)發(fā)/過濾數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)主要是交換機(jī)能夠根據(jù)MAC地址表來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，過濾則是對(duì)一些受限制的數(shù)據(jù)進(jìn)行阻止或丟棄。3.環(huán)路避免由于交換機(jī)的某些特性會(huì)帶來一些問題，比如形成環(huán)路，因此為了保證網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的正確傳輸以及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定要采取一些措施來避免這些問題，主要是通過STP來實(shí)現(xiàn)，稍后會(huì)講到。三．交換機(jī)的工作過程：交換機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候要維護(hù)幾張表，比如CAM表，vlan.data表。CAM表用來保存學(xué)到的MAC地址；VLAN.DATA文件用來保存VLAN相關(guān)的信息。1.在交換機(jī)初始加電的時(shí)候它的MAC地址表是空的，當(dāng)其他與其相連的設(shè)備（PC，交換機(jī)，路由器等）向它發(fā)送一個(gè)信息的時(shí)候，交換機(jī)就會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)的源MAC和目標(biāo)MAC對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因?yàn)榘l(fā)的是第一個(gè)包，所以這時(shí)候交換機(jī)會(huì)把源MAC地址和數(shù)據(jù)從本交換機(jī)進(jìn)來的端口號(hào)做關(guān)聯(lián)，然后加上VLAN號(hào)保存起來形成一個(gè)CAM表?xiàng)l目。因?yàn)榻粨Q機(jī)的MAC地址表現(xiàn)在是空的，所以它不知道數(shù)據(jù)的目的地在那里，這時(shí)候交換機(jī)會(huì)發(fā)送ARP請(qǐng)求把數(shù)據(jù)從除了數(shù)據(jù)進(jìn)來的端口之外的所有端口廣播，這個(gè)過程稱為泛洪，

5，交換機(jī)的工作原理是怎么樣的

交換機(jī)的工作原理：交換機(jī)根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機(jī)端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。這一過程稱之為泛洪(flood)。廣播幀和組播幀向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)的三個(gè)主要功能：學(xué)習(xí)：以太網(wǎng)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)的端口映射起來存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：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(如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口)。消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以太網(wǎng)交換機(jī)通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。交換機(jī)的工作特性：交換機(jī)的每一個(gè)端口所連接的網(wǎng)段都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域。交換機(jī)所連接的設(shè)備仍然在同一個(gè)廣播域內(nèi)，也就是說，交換機(jī)不隔絕廣播(唯一的例外是在配有VLAN的環(huán)境中)。交換機(jī)依據(jù)幀頭的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此說交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機(jī)的分類：依照交換機(jī)處理幀的不同的操作模式，主要可分為兩類。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)之前必須接收整個(gè)幀，并進(jìn)行檢錯(cuò)，如無錯(cuò)誤再將這一幀發(fā)向目的地址。幀通過交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延隨幀長(zhǎng)度的不同而變化。直通式：交換機(jī)只要檢查到幀頭中所包含的目的地址就立即轉(zhuǎn)發(fā)該幀，而無需等待幀全部的被接收，也不進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)。由于以太網(wǎng)幀頭的長(zhǎng)度總是固定的，因此幀通過交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延也保持不變。注意：直通式的轉(zhuǎn)發(fā)速度大大快于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，但可靠性要差一些，因?yàn)榭赡苻D(zhuǎn)發(fā)沖突幀或帶CRC錯(cuò)誤的幀。生成樹協(xié)議消除回路：在由交換機(jī)構(gòu)成的交換網(wǎng)絡(luò)中通常設(shè)計(jì)有冗余鏈路和設(shè)備。這種設(shè)計(jì)的目的是防止一個(gè)點(diǎn)的失敗導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的丟失。雖然冗余設(shè)計(jì)可能消除的單點(diǎn)失敗問題，但也導(dǎo)致了交換回路的產(chǎn)生，它會(huì)導(dǎo)致以下問題。廣播風(fēng)暴同一幀的多份拷貝不穩(wěn)定的MAC地址表因此，在交換網(wǎng)絡(luò)中必須有一個(gè)機(jī)制來阻止回路，而生成樹協(xié)議(Spanning Tree Protocol)的作用正在于此。生成樹的工作原理：生成樹協(xié)議的國際標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.1b。運(yùn)行生成樹算法的網(wǎng)橋/交換機(jī)在規(guī)定的間隔(默認(rèn)2秒)內(nèi)通過網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BPDU)的組播幀與其他交換機(jī)交換配置信息，其工作的過程如下：通過比較網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)選取根網(wǎng)橋(給定廣播域內(nèi)只有一個(gè)根網(wǎng)橋)。其余的非根網(wǎng)橋只有一個(gè)通向根交換機(jī)的端口稱為根端口。每個(gè)網(wǎng)段只有一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)端口。根交換機(jī)所有的連接端口均為轉(zhuǎn)發(fā)端口。注意：生成樹協(xié)議在交換機(jī)上一般是默認(rèn)開啟的，不經(jīng)人工干預(yù)即可正常工作。但這種自動(dòng)生成的方案可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂讲⒎亲顑?yōu)化。因此，可以通過人工設(shè)置網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)的方法影響生成樹的生成結(jié)果。生成樹的狀態(tài)：運(yùn)行生成樹協(xié)議的交換機(jī)上的端口，總是處于下面四個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)。在正常操作期間，端口處于轉(zhuǎn)發(fā)或阻塞狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備識(shí)別網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)，交換機(jī)自動(dòng)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，在這期間端口暫時(shí)處于監(jiān)聽和學(xué)習(xí)狀態(tài)。阻塞：所有端口以阻塞狀態(tài)啟動(dòng)以防止回路。由生成樹確定哪個(gè)端口轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，處于阻塞狀態(tài)的端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)但可接受BPDU。監(jiān)聽：不轉(zhuǎn)發(fā)，檢測(cè)BPDU，(臨時(shí)狀態(tài))。學(xué)習(xí)：不轉(zhuǎn)發(fā)，學(xué)習(xí)MAC地址表(臨時(shí)狀態(tài))。轉(zhuǎn)發(fā)：端口能轉(zhuǎn)送和接受數(shù)據(jù)。小知識(shí)：實(shí)際上，在真正使用交換機(jī)時(shí)還可能出現(xiàn)一種特殊的端口狀態(tài)-Disable狀態(tài)。這是由于端口故障或由于錯(cuò)誤的交換機(jī)配置而導(dǎo)致數(shù)據(jù)沖突造成的死鎖狀態(tài)。如果并非是端口故障的原因，我們可以通過交換機(jī)重啟來解決這一問題。生成樹的重計(jì)算：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，生成樹協(xié)議重新計(jì)算，以生成新的生成樹結(jié)構(gòu)。當(dāng)所有交換機(jī)的端口狀態(tài)變?yōu)檗D(zhuǎn)發(fā)或阻塞時(shí)，意味著重新計(jì)算完畢。這種狀態(tài)稱為會(huì)聚(Convergence)。注意：在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變期間，設(shè)備直到生成樹會(huì)聚才能進(jìn)行通信，這可能會(huì)對(duì) 某些應(yīng)用產(chǎn)生影響，因此一般認(rèn)為可以使生成樹運(yùn)行良好的交換網(wǎng)絡(luò)，不應(yīng)該超過七層。此外可以通過一些特殊的交換機(jī)技術(shù)加快會(huì)聚的時(shí)間。

6，交換機(jī)的工作原理是什么

原發(fā)布者:sxyzzk1交換機(jī)的工作原理1.交換機(jī)的工作原理當(dāng)交換機(jī)收到數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)檢查它的目的MAC地址，然后把數(shù)據(jù)從目的主機(jī)所在的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。交換機(jī)之所以能實(shí)現(xiàn)這一功能，是因?yàn)榻粨Q機(jī)內(nèi)部有一個(gè)MAC地址表，MAC地址表記錄了網(wǎng)絡(luò)中所有MAC地址與該交換機(jī)各端口的對(duì)應(yīng)信息。某一數(shù)據(jù)幀需要轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，交換機(jī)根據(jù)該數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址來查找MAC地址表，從而得到該地址對(duì)應(yīng)的端口，即知道具有該MAC地址的設(shè)備是連接在交換機(jī)的哪個(gè)端口上，然后交換機(jī)把數(shù)據(jù)幀從該端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。例：某網(wǎng)絡(luò)如圖4-7所示。圖4-7交換機(jī)地址表表4.1端口/MAC地址映射表假設(shè)主機(jī)pc1向主機(jī)pc7發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀被送到交換機(jī)后，交換機(jī)首先查MAC地址表，發(fā)現(xiàn)主機(jī)pc7連接在E0/24接口上，就將數(shù)據(jù)幀從E0/24接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。2、MAC地址表的構(gòu)建過程為快速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，以太網(wǎng)交換機(jī)需要建立和維護(hù)MAC地址表。交換機(jī)采用源MAC地址學(xué)習(xí)的方法建立MAC地址表。以圖4-7為例說明交換機(jī)的地址學(xué)習(xí)過程。(1)交換機(jī)初始狀態(tài)交換機(jī)的初始狀態(tài)MAC地址表為空，如圖4-8所示。(2)地址表源MAC地址學(xué)習(xí)當(dāng)計(jì)算機(jī)PC1要發(fā)送數(shù)據(jù)幀給計(jì)算機(jī)PC6時(shí)，因此時(shí)地址表是空的，交換機(jī)將向除PC1連接端口E0/1以外的其他所有端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。在轉(zhuǎn)發(fā)之前，首先檢查該數(shù)據(jù)幀的源MAC地址（00-10-B5-4B-30-85），并在交換機(jī)的MAC地址表中添加一條記錄（00-10-B5-4B-30-85，E0/1）使之和端口E0/1相對(duì)應(yīng)。(3)計(jì)算機(jī)PC6接收數(shù)據(jù)幀計(jì)算機(jī)PC6收到發(fā)送的數(shù)據(jù)幀后，用該

二層交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，主要用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，基于MAC地址表進(jìn)行尋址，具體工作過程如下：（1）首次尋找局域網(wǎng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)MAC地址，會(huì)以廣播包的形式在鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)；該廣播包中包含發(fā)送端的MAC地址。（2）接收端收到該信息后，記錄發(fā)送端MAC地址，并回復(fù)自身MAC地址信息；（3）交換機(jī)記錄MAC地址，再次發(fā)送同樣MAC地址時(shí)查詢MAC地址表，匹配到信息后發(fā)送單播包。三層交換機(jī)工作在網(wǎng)絡(luò)層，其技術(shù)原理包含：二層交換技術(shù)＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，具體工作過程如下：（1）假設(shè)兩個(gè)使用IP協(xié)議的站點(diǎn)A、B通過三層交換機(jī)進(jìn)行通信，發(fā)送站點(diǎn)A在數(shù)據(jù)發(fā)送前，將自己的IP地址與B站的IP地址進(jìn)行比較，判斷B站是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。（2）若目的站B與發(fā)送站A在同一子網(wǎng)內(nèi)，則進(jìn)行二層的轉(zhuǎn)發(fā)。若兩個(gè)站點(diǎn)不在同一子網(wǎng)內(nèi)，如發(fā)送站A要與目的站B通信，發(fā)送站A就需要向三層交換模塊發(fā)出ARP請(qǐng)求，當(dāng)發(fā)送站A對(duì)三層交換模塊廣播出一個(gè)ARP請(qǐng)求時(shí),如果三層交換模塊在以前的通信過程中已經(jīng)知道B站的MAC地址,則向發(fā)送站A回復(fù)B的MAC地址；否則三層交換模塊會(huì)根據(jù)路由信息向B站廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，B站得到ARP請(qǐng)求后向三層交換模塊回復(fù)其MAC地址，三層交換模塊保存地址并回復(fù)給發(fā)送站A，同時(shí)將B站的MAC地址發(fā)送到二層引擎的MAC地址表中。此后，A向B發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給二層交換處理，能夠更好地實(shí)現(xiàn)信息高速轉(zhuǎn)發(fā)。

如果你知道m(xù)ac和IP地址概念，那么用“交換機(jī)工作原理”作關(guān)鍵字，去看知道或文庫都有相應(yīng)的介紹，如果不清楚哪就比較麻煩。先這樣理解：mac就好像人的指紋（或者聲波、虹膜等原始唯一特征），無論計(jì)算機(jī)在哪兒上網(wǎng)mac都不會(huì)變；ip則是對(duì)外身份證明，就像身份證，入了某國的國籍就要換。也就是說在家里上網(wǎng)和在公司上網(wǎng)你的ip是不同的，而一旦入互聯(lián)網(wǎng)（段），這次的身份證卻是唯一的（和別人不同）。上網(wǎng)相當(dāng)于一個(gè)人入世，不上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)山野人士，登不登記身份無所謂。再說一下通訊中mac和ip的應(yīng)用過程。首先，網(wǎng)絡(luò)訪問通常是有目標(biāo)的，就是知道目標(biāo)ip是什么，這是由用戶確定的目標(biāo)，但用戶很難知道（也不需要知道）目標(biāo)的mac。當(dāng)訪問請(qǐng)求發(fā)出后（其信息中包含了自己的mac、ip和目標(biāo)ip，但目標(biāo)mac空白），如果目標(biāo)存在則會(huì)根據(jù)訪問者提供的源IP產(chǎn)生回應(yīng)，并告知訪問者自己的mac，同時(shí)也會(huì)記住訪問者的mac。訪問者收到回應(yīng)后也就記住了目標(biāo)的mac，之后的通訊地址中都會(huì)首先包含完整的ip和mac信息。討論交換機(jī)之前必須先說一下集線器，集線器也是將若干臺(tái)電腦捏到一起的設(shè)備。你可以想象成一個(gè)大雜院，大家都不出門而是通過一根管子通話，各家各戶的管子都接到了一個(gè)通訊室中（即相互之間不能直接通話），且有一個(gè)人負(fù)責(zé)傳話（轉(zhuǎn)發(fā)）。通話第一步是要讓傳話人知道我要和誰通話，即告知傳話人目標(biāo)mac和ip，當(dāng)然傳話人也不知道這個(gè)目標(biāo)mac或ip是誰（很笨），傳話人會(huì)向所有管道喊這個(gè)指紋（第一次是身份證）是誰的？沒人回答則失敗，有則完成本次轉(zhuǎn)發(fā)。注意轉(zhuǎn)發(fā)過程中，傳話人會(huì)堵上其他所有的管子（只留兩個(gè)），也就是說此時(shí)其他人只能閉嘴。在專業(yè)術(shù)語中，這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境叫做一個(gè)沖突域，也就是一對(duì)用戶通訊時(shí)，其他用戶等待。交換機(jī)則相當(dāng)于通訊室中有足夠多的人負(fù)責(zé)傳話工作，當(dāng)傳話人1負(fù)責(zé)甲、乙兩個(gè)用戶通訊時(shí)，傳話人2可以（在同一時(shí)刻）負(fù)責(zé)丙、丁兩個(gè)用戶的通訊，當(dāng)然此時(shí)其他用戶不能和這四個(gè)用戶通訊，也就是說交換機(jī)的每一個(gè)端口是一個(gè)沖突域。由于首次通訊交換機(jī)不知道目標(biāo)mac，所以交換機(jī)依然會(huì)采用廣播方式詢問所有端口（廣播時(shí)禁止其他通訊），一旦得到響應(yīng)后，交換機(jī)會(huì)記住該mac對(duì)應(yīng)的端口，后續(xù)通訊則不再需要廣播（除非mac被清除）。因此，專業(yè)術(shù)語中交換機(jī)形成的網(wǎng)絡(luò)稱為廣播域。以上是最簡(jiǎn)單的交換說明，想成為專業(yè)人士就要去找專業(yè)文章，很多東西不是一堂課能說清楚的。

簡(jiǎn)單來說，每臺(tái)接交換機(jī)的計(jì)算機(jī)（或類似設(shè)備），都會(huì)把mac地址告訴交換機(jī)，交換機(jī)記著哪個(gè)口來的mac地址，然后記錄在一個(gè)叫fabric表里，這個(gè)表就是MAC地址和端口的對(duì)應(yīng)表。交換機(jī)就是根據(jù)每個(gè)幀的目的MAC地址（這個(gè)目的MAC地址，是通過上一層路由設(shè)備的ARP詢問而得到的），找到哪個(gè)端口把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換概念的提出是對(duì)于共享工作模式的改進(jìn)。我們以前介紹過的hub集線器就是一種共享設(shè)備，hub本身不能識(shí)別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的a主機(jī)給b主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以hub為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺(tái)終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說，在這種工作方式下，同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的mac（網(wǎng)卡的硬件地址）的nic（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的mac若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部mac地址表中。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過對(duì)照mac地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī)。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的隔離廣播風(fēng)暴，減少誤包和錯(cuò)包的出現(xiàn)，避免共享沖突。交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)a向節(jié)點(diǎn)d發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)b可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)c發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10mbps的以太網(wǎng)交換機(jī)，那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2×10mbps＝20mbps，而使用10mbps的共享式hub時(shí)，一個(gè)hub的總流通量也不會(huì)超出10mbps。總之，交換機(jī)是一種基于mac地址識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”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(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。