交換機數(shù)據(jù)傳送原理和方式為何?交換機如何將數(shù)據(jù)交付給未知節(jié)點

一直以來，交換機都是大家的關(guān)注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)斫粨Q機的相關(guān)介紹，詳細內(nèi)容請看下文。

一、交換機數(shù)據(jù)傳送的工作原理

首先，我們來了解一下交換機數(shù)據(jù)傳送的工作原理。

交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網(wǎng)段(注：非IP網(wǎng)段)，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。

交換機的任意節(jié)點收到數(shù)據(jù)傳輸指令后，即對于存儲在內(nèi)存里的地址表進行快速查找，從而對于MAC地址的網(wǎng)卡連接位置進行確認，然后再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摴?jié)點上。如果在地址表中找到相應(yīng)的位置，則進行傳輸;如果沒有，交換機就會將該地址進行記錄，以利于下次尋找和使用。交換機一般只需要將幀發(fā)送到相應(yīng)的點，而無需如集線器發(fā)送到所有節(jié)點，從而節(jié)省了資源和時間，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?

二、交換機數(shù)據(jù)傳送方式

在了解了交換機數(shù)據(jù)傳送的工作原理后，我們來了解一下交換機的數(shù)據(jù)傳送方式。

通過交換的方式進行的數(shù)據(jù)傳輸，其實就是交換機的數(shù)據(jù)傳送的方式。之前的集線器，更多是利用共享的方式，來對數(shù)據(jù)進行傳輸，沒有辦法從通訊的速度上進行要求。集線器的共享方式，也就是常說的共享式網(wǎng)絡(luò)，以集線器作為連接設(shè)備并且只有一個方向的數(shù)據(jù)流，因而網(wǎng)絡(luò)共享的效率非常低。相對而言，交換機能夠?qū)B接到自身的各臺電腦進行相應(yīng)的識別，通過每臺電腦網(wǎng)卡的物理地址也就是常說的MAC地址，來進行記憶和識別。在這樣的前提之下，就不用再進行廣播尋找，而能夠直接將記憶的MAC地址找到相應(yīng)的地點并且通過一個臨時性專用的數(shù)據(jù)傳輸通道，來完成兩個節(jié)點之間不受外來干擾的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拧Ｓ捎诮粨Q機還具有全雙工傳輸?shù)姆绞?，所以也可以對于多對?jié)點間通過同時建立臨時的專用通道，來形成一個立體且交叉的數(shù)據(jù)傳輸通道結(jié)構(gòu)。

三、交換機如何將數(shù)據(jù)交給未知方

在了解了交換機的數(shù)據(jù)傳送原理以及數(shù)據(jù)傳送方式之后，我們再來了解最后一個問題。那就是，當交換機收到數(shù)據(jù)包時查詢接收方的MAC地址不在MAC地址表中該怎么辦呢?

這個時候就和集線器一樣發(fā)送一個廣播數(shù)據(jù)包，查詢MAC地址，數(shù)據(jù)包廣播到每個端口上，比如廣播發(fā)送一個“請問誰的MAC地址是00-02-03-B5-C8-F8”的數(shù)據(jù)包，然后連接交換機端口的計算機收到這個數(shù)據(jù)包后，如果自己的MAC地址不是這個就丟棄這個數(shù)據(jù)包，如果自己MAC地址是這個，就會回應(yīng)一個數(shù)據(jù)包給交換機，交換機從哪個端口收到回應(yīng)就把這個端口和回應(yīng)的MAC地址寫入到MAC地址表中，這樣就記錄了一條數(shù)據(jù)。

但是交換機的存儲空間是有限的，不會無限的添加MAC地址到地址表中，當設(shè)備移動，或者端口變動的時候，比如我們開會時把筆記本電腦從辦公桌拿到會議室，這個時候網(wǎng)線接口變了，那么MAC地址表也需要變動，從交換機的角度將，本來連接在某個端口上的筆記本電腦消失了。

那么交換機就會刪除這個端口上的這臺筆記本的MAC地址記錄，但是交換機是沒法自動知道這臺筆記本是否消失了的，所以交換機會判斷一段時間內(nèi)沒有使用的MAC地址記錄就會自動刪除。

這樣交換機就可以長時間自動添加和刪除記錄，不需要什么特別的措施就可以正常工作了。

交換機根據(jù)收到的數(shù)據(jù)包MAC地址，查詢MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到相應(yīng)的端口上，這就是交換機的工作原理了。

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