导语:直通式交换,也就是交换机在收到帧后,只要查看到此帧的目的MAC地址,马上凭借MAC地址表向相应的端口转发;这种方式的好处是速度快,转发所需时间短,但问题是可能同时把一些错误的、无用的帧也同时转发向目地端。 一、以太网交换机转发方式及优势 1、直通转发(cut-through switching ) 2、存储转发(Store-and-Forward switching) 3、无碎片转发(segment-free switching) 直通式交换,也就是交换机在收到帧后,只要查看到此帧的目的MAC地址,马上凭借MAC地址表向相应的端口转发;这种方式的好处是速度快,转发所需时间短,但问题是可能同时把一些错误的、无用的帧也同时转发向目地端。存储转发机制就是交换机的每个端口被分配到一定的缓冲区(内存空间,一般为64 k),数据在进入交换机后读取完目标MAC地址,凭借MAC地址表了解到转发关系后,数据会一直在此端口的缓冲区内存储,直到数据填满缓冲区然后一次把所有数据转发到目的地。在数据存储在缓冲区期间,交换机会对数据作出简单效验,如果此时发现错误的数据,就不会转发到目地端,而是在这里直接丢弃掉了。当然这种方式可以提供更好的数据转发质量,但是相对的转发所需时间就会比直通交换要长一点。碎片隔离式也叫改进型直通式交换,利用到直通式的优势就是转发迟延小,同时会检查每个数据帧的长度。因为原理上,每个以太网帧不可能小于64字节,大于1518字节。如果交换机检查到有小过64字节或大于1518字节的帧,它都会认为这些帧是“残缺帧”或“超长帧”,那么也会在转发前丢弃掉。这种方式综合了直通交换和存储转发的优势,很多高速交换机会采用,但是并没有存储转发方式来的普及。 无论是直通转发还是存储转发都是一种二层的转发方式,而且它们的转发策略都是基于 目的MAC(DMAC)的,在这一点上这两种转发方式没有区别。第三种方法主要是第一种“直通转发”的变形。 它们之间的最大区别在于,它们何时去处理转发,也就是交换机怎样去处理数据包的接收进程和转发进程的关系。 以太网交换机的优势: 高速传输:以太网交换机具有高速数据传输的优势,可以实现千兆甚至万兆的数据传输速度; 灵活性:以太网交换机可以根据不同的网络设备的需求,自动切换和配置不同的网络端口; 安全性:以太网交换机可以通过MAC地址过滤和VLAN隔离来保证网络的安全性,防止未授权的访问和数据泄露; 可扩展性:以太网交换机可以通过堆叠或级联方式扩展网络规模,支持更多的网络设备连接。 二、以太网交换机作用与应用 交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。 学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。 转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。 消除回路:当交换机包括一个冗余回路时,以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生,同时允许存在后备路径。 交换机除了能够连接同种类型的网络之外,还可以在不同类型的网络(如以太网和快速以太网)之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口,用于连接网络中的交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。 一般来说,交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段,但是有时为了提供更快的接入速度,我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样,网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度,支持更大的信息流量。 最后简略的概括一下交换机的基本功能: 1. 像集线器一样,交换机提供了大量可供线缆连接的端口,这样可以采用星型拓扑布线。 2. 像中继器、集线器和网桥那样,当它转发帧时,交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。 3. 像网桥那样,交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。 4. 像网桥那样,交换机将局域网分为多个冲突域,每个冲突域都是有独立的宽带,因此大大提高了局域网的带宽。 5. 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外,交换机还提供了更先进的功能,如虚拟局域网(VLAN)和更高的性能。