更新時間：2025-05-29 05:13:06
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469交換機是局域網中使用最廣泛的網絡設備。1.交換機工作層面及功能
交換機工作在OSI 參考模型的數據鏈路層。其不同的型號、不同的品牌和接入端口的數量是不同的。圖3-9 顯示了具有16 個端口的交換機。
主要功能有兩點：
(1) 快速切換功能：發送節點和接收節點通過交換機相連，數據幀可以直接從源MAC地址快速切換到目的MAC地址。
(2) 存儲轉發功能：在轉發數據幀之前發送交換機內部緩沖區。這種存儲轉發交換機可以對數據幀進行錯誤檢查，可以過濾掉有問題的數據幀。2.交換機工作原理
該交換機不僅內置了MAC地址交換表，還具有高帶寬傳輸總線，并在其后面板內置了交換矩陣，如圖3-10所示。交換機的所有端口都直接連接到這條后臺總線。
當交換機的某個端口收到一個數據幀時，處理端口會在內置的“MAC地址切換表”中查找，確定目的MAC所在的端口，然后迅速將數據幀切換到通過內置交換矩陣的目標端口；如果目的MAC在“MAC地址交換表”中不存在或者是一個廣播地址，交換機會將數據幀廣播到除接收端口以外的所有其他端口。
交換機本質上是一個多端口的網橋，每個端口都包含一個MAC實體，但是已經不再使用了，也就是說交換機可能沒有MAC地址。當每個端口直接連接到主機時，主機之間可以全雙工方式進行數據交換。
如圖3-11所示，是一個由交換機連接起來的網絡。上端的接入設備是交換機，下端的接入設備是集線器。主機A向主機B發送數據幀，交換機端口El收到A發送的數據幀，查詢MAC地址交換表得知B位于端口E2，然后交換機通過內置的交換矩陣直接將數據幀切換到E2端口。
從上面可以看出，交換機的每個端口都可以看成是一個獨立的網段，與其相連的節點可以獨立享有該端口的全部帶寬，不會與其他設備競爭使用。也就是說，交換機的一個端口就是一個沖突域。例如，主機X、Y 和Z 通過集線器共享端口E3（參見MAC 交換表），并且位于沖突域中。但是交換機并沒有屏蔽廣播，交換機連接的所有節點仍然在同一個廣播域中。
[問答] 交換機的各個端口都處于沖突域中。一臺16端口的交換機同時可以進行多少個并發通信？答案是：8對可以同時進行并發通信。3.交換衰的生成
交換機的MAC地址交換表與網橋的橋接表相同。起初是空的，也是通過“自學”的過程建立起來的。當交換機收到一個數據幀時，會自動將數據幀的源MAC地址和對應的端口映射一一記錄下來；當數據幀的目的MAC無法確定時（即不知道目的MAC連接到哪個端口），采用泛洪的方式向接收數據幀的端口以外的其他端口廣播，最后生成一個完整的切換表。
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