什么是网络交换机,它是如何工作的?

交换机连接的网络段,从而提供全双工通信的,有价值的网络性能数据和有效利用网络带宽。

马丁·威廉姆斯/ IDGNS

今天网络对于配套企业,提供通信,提供娱乐的列表必需的推移和。一个基本元件网络的共同点是网络交换机,这有助于用于共享资源的目的连接设备。

什么是网络交换机?

网络交换机是,在的数据链路层工作的设备OSI模型层2。它接收连接到它的物理端口的设备发送的数据包,并再次将它们发送出去,但只是通过那些端口,这些端口通向数据包要到达的设备。

开关是基于网络的共同的部件以太网络光纤通道,异步传输模式(ATM),并且InfiniBand的等等。在一般情况下,虽然,大多数交换机今天使用以太网。

如何做一个网络交换机的工作?

一旦一个设备被连接到一个开关,所述开关注意到它的媒体访问控制(MAC)地址,这是烘焙到设备的网络接口卡(NIC),该代码附加到以太网电缆附接到交换机。交换机使用所述MAC地址来识别其中连接装置传出的数据包正在从发送,并且其中,提供传入数据包。

因此,MAC地址识别物理设备而不是在网络层(层3)的IP地址,其可以随时间动态地被分配给一个设备和变化。

当设备发送一个数据包到另一设备时,它进入所述开关和所述开关读取其头,以确定与它做什么。它匹配的目的地址或地址,并通过相应的端口将数据包发送出去,导致了目标设备。

为了减少机会对网络流量之间的碰撞将和在同一时间开关和连接的设备,大多数交换机提供全双工功能在数据包从来来往往的设备可以访问交换机的全部带宽连接。(图片两个人说话,而不是一个对讲机手机上)。

虽然这是真的,大多数开关在第2层操作,某些交换机还可以在第3层操作这些被称为,适当地,3个交换机,并提供额外的功能,例如虚拟局域网(VLAN)配置。

交换机与集线器

集线器也可以几个设备用于共享资源的目的连接到一起,并连接到轮毂装置的集合被称为一个LAN网段。

从在从所连接的设备中的一个发送的分组交换机的轮毂的不同之被广播到所有连接到所述轮毂的装置。有开关,报文仅针对通向设备分组被寻址到该端口。

交换机通常连接LAN段,所以轮毂连接到它们。开关滤出往在同一LAN段上的设备通信。正因为如此智能,开关更加有效地利用自己的处理资源以及网络带宽。

交换机与路由器

开关有时与困惑路由器,这也提供转发和网络流量的路由,因此他们的名字。但他们这样做不同的用途和位置。

路由器在3-图层网络操作层和用于连接网络到其他网络。

一个简单的方法来思考交换机和路由器之间的区别是考虑局域网和广域网。装置通过本地交换机连接,和网络分别通过路由器连接到其它网络。如果你仔细想想一般路径的数据包可能需要访问互联网,例如:设备>集线器>开关>路由器>互联网应该有所帮助。

当然,存在切换功能被内置到路由器硬件的情况下,和所述路由器执行作为开关,以及。

这里最简单的情况是觉得你的家庭无线路由器。其路由到通过其WAN口的宽带连接,但它通常还具有附加的以太网端口可以用来连接以太网电缆,电脑,电视,打印机,甚至是游戏机。而在网络上的其它设备,诸如其它笔记本电脑和手机,连接通过无线上网路由器,它仍然提供了通过LAN交换功能。因此,路由器,实际上也是一个开关。而且,您可以单独开关,甚至连接到路由器同时提供互联网和附加设备的局域网接入。

类型的开关

开关大小不等,这取决于你需要多少设备在一个特定的区域,以及网络速度/带宽的设备所需的类型连接。在小型办公室或家庭办公室,四个或八个端口交换机通常就足够了,但对于较大规模的部署,你通常看到切换多达128个端口。较小的开关的形式因子是一个设备可以适合于桌面上,但开关也机架安装用于放置在一个布线壁橱或雷竞技电脑网站或服务器农场。机架安装开关的尺寸范围从1U到4U,但较大的区域提供。

交换机还改变在它们的价格,从快速以太网(10/100 Mbps)的,千兆位以太网(10/100/1000 Mbps)的10千兆位(10/100/1000/10000 Mbps)和甚至40/100 Gbps的网络速度加快。其速度选择取决于所需任务的吞吐量被支持。

开关的功能也不同。这里有三种类型。

非托管

非管理型交换机是最基本的,提供固定配置。他们一般都是插件和播放,这意味着他们几乎没有,如果用户的任何选项可供选择。他们可能有功能,如服务质量默认设置,但它们不能被改变。好处是,非管理型交换机是相对便宜,但他们缺乏的特点使得它们不适合大多数企业应用。

管理

网管型交换机提供IT专业人员更多的功能和特性,并最有可能出现在企业或企业设置类型。管理的交换机具有命令行界面(CLI)来配置它们。他们支持提供了可用于解决网络问题的信息,简单网络管理协议(SNMP)代理。

他们还可以支持虚拟局域网,服务设置和IP路由质量。安全性也比较好,保护所有类型的流量,他们处理的。

由于其先进的功能,可管理交换机的成本比非网管交换机等等。

智能或智能交换机

智能或智能交换机的管理具有超出了非管理型交换机提供了一些功能,但不是管理型交换机更少的交换机。因此,他们比非网管交换机更复杂的,但他们也比完全可网管交换机便宜。他们普遍缺乏对Telnet访问支持,并具有网络图形用户界面,而不是的CLI。其他选项,如VLAN中,可能不会有尽可能多的功能那些由全网管交换机支持。但是因为它们更便宜,他们可能是一个非常适合用较少的资金规模较小的网络和那些用更少的功能需求。

管理功能

功能和网络交换机的功能的完整列表将取决于交换机制造商和提供任何额外的软件,但一般交换机将提供专业的能力:

  • 启用和禁用开关上的特定端口。
  • 对于双工(半双工或全双工),以及带宽配置设置。
  • 服务质量(QoS)水平的设置质量的特定端口。
  • 使MAC过滤和其他访问控制功能。
  • 设置SNMP监控设备,包括链路的健康。
  • 配置端口镜像,用于监控网络流量。

其他用途

在较大的网络中,交换机经常被用来作为一种方法来卸载流量为分析目的。这可以是安全的,其中开关可以放置在WAN路由器的前面重要的交通转到局域网之前。它可以促进入侵检测,性能分析和防火墙。在许多情况下,端口镜像在使用前被发送到入侵检测系统或分组嗅探器,例如产生流过开关中的数据的镜像。

在最基本的,但是,它是一个网络交换机能够快速,有效地提供从计算机A的数据包到计算机B,计算机是否位于穿过走廊或中途世界各地的简单的任务。其他一些设备有助于这种传递沿途,但交换机的网络架构的重要组成部分。

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