大佬帶你看以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理，以太網(wǎng)交換機(jī)術(shù)語解讀

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)硪蕴W(wǎng)交換機(jī)工作原理和以太網(wǎng)交換機(jī)專業(yè)術(shù)語的有關(guān)報(bào)道，通過閱讀這篇文章，大家可以對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)具備清晰的認(rèn)識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理

以太網(wǎng)交換機(jī)是最常見的應(yīng)用，價(jià)格也比較便宜，檔次也比較齊全。 因此，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在大大小小的局域網(wǎng)中都能看到。 一個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)通常有幾個(gè)到幾十個(gè)端口，本質(zhì)上是一個(gè)多端口橋接器。 另外，它的端口速率可以不同，工作模式也可以不同，例如可以提供10M、100M帶寬，提供半雙工、全雙工、自適應(yīng)工作方式等。對(duì)于以太網(wǎng)交換機(jī)的基本概念，想必大家都已經(jīng)了解了。在這里，小編帶領(lǐng)大家來看看以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理。

以太網(wǎng)交換機(jī)工作在 OSI 網(wǎng)絡(luò)參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層。它是一種基于MAC地址識(shí)別并完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

交換機(jī)上用于連接計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的插座稱為端口。計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)線通過網(wǎng)卡與交換機(jī)的端口相連。網(wǎng)卡、交換機(jī)和路由器的每個(gè)端口都有一個(gè)MAC地址，由設(shè)備制造商固定在設(shè)備的EPROM中。 MAC由IEEE分配，每個(gè)MAC地址是全球唯一的。 MAC 地址是 48 位二進(jìn)制。前 24 位是設(shè)備制造商的標(biāo)識(shí)符，后 24 位是制造商分配的序列號(hào)。

交換機(jī)在端口上接受計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)幀頭的目的MAC地址查找MAC地址表，然后從相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

交換機(jī)的工作過程可以概括為“學(xué)習(xí)、記憶、接收、查表、轉(zhuǎn)發(fā)”等幾個(gè)方面：通過“學(xué)習(xí)”可以了解到每個(gè)端口所連接設(shè)備的MAC地址; MAC地址和端口號(hào)對(duì)應(yīng)的關(guān)系“記憶”在內(nèi)存中，產(chǎn)生MAC地址表;從端口“接收”到數(shù)據(jù)幀后，在MAC地址表中“查找”幀頭中目的MAC地址對(duì)應(yīng)的端口號(hào)的MAC地址表，然后“轉(zhuǎn)發(fā)”來自找到的端口。

交換機(jī)劃分沖突域，每個(gè)端口獨(dú)立形成一個(gè)沖突域。如果每個(gè)端口有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送，端口會(huì)先將接收到的等待發(fā)送的數(shù)據(jù)存入寄存器，輪到發(fā)送時(shí)再發(fā)送出去。

二、以太網(wǎng)交換機(jī)專業(yè)術(shù)語

通過上面對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理的介紹，希望大家對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理已經(jīng)具備初步的認(rèn)識(shí)。在這部分，小編將對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)的幾個(gè)術(shù)語予以介紹，包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、接線、接頭和連接。

與民用以太網(wǎng)交換機(jī)相比，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、元器件選擇、產(chǎn)品強(qiáng)度和適用性等方面都能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求。

(一)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

拓?fù)涫蔷W(wǎng)絡(luò)中電纜的排列。 眾所周知，EIA-485或CAN采用總線拓?fù)洹?但在工業(yè)以太網(wǎng)中，由于集線器或交換機(jī)的廣泛使用，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈星形或散星形。

(二)接線

工業(yè)以太網(wǎng)專題>工業(yè)以太網(wǎng)中使用的電纜包括屏蔽雙絞線(STP)、非屏蔽雙絞線(UTP)、多?；騿文９饫w電纜。 10Mbps 速率對(duì)雙絞線的要求不高。 在 100Mbps 的速率下，建議使用 Category 5 或 Category 5 電纜。

需要一對(duì)光纖鏈路。 常用的多模光纖的波長(zhǎng)有62.5/125μm或50/125μm。 與多模光纖的內(nèi)芯相比，單模光纖的內(nèi)芯非常薄，只有10μm左右。 一般10Mbps使用多模光纖，100Mbps單模和多模光纖都適用。

(三)接頭和連接

RJ-45 在雙絞線連接器中更為常見。 有兩對(duì)線，一對(duì)用于發(fā)送，另一對(duì)用于接收。 在媒體相關(guān)接口(MDI)的定義中，這四個(gè)信號(hào)分別標(biāo)識(shí)為RD+、RD-、TD+、TD-。

一條通信鏈路由 DT和 DCE組成。 集線器端口標(biāo)記為MDI-X端口，表示DTE和DCE可以通過直通電纜連接。 如果連接兩個(gè) DTE 或兩個(gè) DCE 會(huì)怎樣? 可以使用網(wǎng)線交叉方式，也可以直接使用集線器提供的上行口。

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