开关的工作原理(了解开关的原理是什么？)

我们常用的以太网交换机工作在OSI *** 模型的第二层数据链路层。它根据网卡的唯一MAC地址记录表格并识别端口，然后通过内部交换矩阵将数据转发到指定端口。

转换

交换机的全称是交换集线器。从类别上分为校园网交换机、智能交换机、企业级交换机、路由交换机、快速以太网交换机、万兆以太网交换机、千兆以太网交换机、以太网交换机、光纤交换机、SOHO交换机、POE交换机、网管交换机。

转换

我们最常见的以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，用在共享总线型传输介质 *** 的局域网中。每个端口都直接连接到主机终端，并且都工作在全双工模式。交换机可以同时连接多个端口，每对通信主机都可以无冲突地传输数据。

下面简单介绍一下:

一、MAC地址(物理地址):

以太网分层图

首先，以太网交换机工作在OSI参考模型第二层的数据链路层。它基于MAC地址识别，然后完成以太网数据帧的转发。

物理地址

众所周知，世界上每一块网卡都会有一个唯一的MAC地址，这个地址是由厂商烧录到网卡的EPROM芯片中的。不能像网卡的IP一样随时更改，所以我们习惯称之为物理地址。

MAC地址有48位，由6个字段组成，用12个十六进制数表示，比如01-27-EB-CE-7C-10。

前三个字节01-27-EB是IEEE的RA分配给不同厂商的代码，称为“编译唯一标识符”(OUI)，后三个字节CE-7C-10是厂商自己分配的，称为扩展标识符(唯一性)。

二、开关原理:

该交换机具有高带宽后端总线和内部交换矩阵。我们把交换机端口的每个网线接口都叫做。所有端口都挂在后面总线上。

开关示意图

当端口接收到 *** 上发送的数据包时，交换机的单片机会查找其存储的地址对照表，看是否有终端MAC地址。

如果是，则数据包通过交换矩阵快速传输到端口。如果目的MAC不存在，交换机将向所有端口广播，终端收到响应后，交换机将记录新的MAC地址，并将其添加到内部MAC地址表中，以备下次使用。在具有 *** 管理功能的交换机上，您可以输入命令来查看此MAC地址表。

当然，这个MAC地址表记录是有时间限制的。当开关关闭或300秒内没有通信时，将清除空记录表。

媒体存取控制

比如A机要给B机发送数据，当交换机经过，但是交换机不知道转发数据需要的MAC地址，A发送ARP请求，B收到后返回自己的MAC地址。a用这个MAC封装数据包并发送给交换机，交换机开始查找这个MAC地址表，将数据包转发到b对应的端口。

这种基于MAC的数据链路层交换机，通常称为第2层交换机，只能转发，但不能设置自己的IP地址。一般用于 *** 接入层和汇聚层。

而带路由功能的交换机，可以自己设置IP *** 层，我们称之为三层交换机，一般用在 *** 的核心层。

第三，开关指数

一般我们只看交换机的两个指标，背板带宽和包转发速率。

1.背板带宽:指交换机中MCU和数据总线之间可以吞吐的更大数据量。

24口千兆交换机的背宽应该是48Gbps，当然越宽越好。

背板带宽=端口数量端口速率2。

背板带宽=24X1000X2/1000=48Gbps。

2.包转发速率(吞吐量):指单位时间内无丢包通过的数据包数量。

以24口千兆交换机为例。当它配置齐全时，它的吞吐量应该达到241.488 Mpps=35.71 Mpps，这样当所有端口都工作在所有线速时，数据包就不会在优优资源 *** 中丢失。

但是，一个价格，一个产品，同样是千兆交换机。随着端口的数量和上述两个指标的差异，价格相差很大。

比如思科C1000-24P-4X优优资源网-L，24口二层千兆交换机，包转发速率41.67Mpps，价格只有6400元，而其WS-C3750X-24P-L二层千兆交换机，背宽160Gbps，包转发速率65.5Mpps，价格在14000元左右。

最近怎么样？你知道开关的原理吗？