類似傳統的橋接器,交換機提供了許多網絡互聯功能。交換機能經濟地將網絡分成小的沖突網域,為每個工作站提供更高的帶寬。協議的透明性使得交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協議網絡中;交換機使用現有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網卡,不必作高層的硬件升級;交換機對工作站是透明的,這樣管理開銷低廉,簡化了網絡節(jié)點的增加、移動和網絡變化的操作。
以太網交換機廠商根據市場需求,推出了三層甚至四層交換機。但無論如何,其核心功能仍是二層的以太網數據包交換,只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數據包的能力。網絡交換機是一個擴大網絡的器材,能為子網絡中提供更多的連接端口,以便連接更多的計算機。隨著通信業(yè)的發(fā)展以及國民經濟信息化的推進,網絡交換機市場呈穩(wěn)步上升態(tài)勢。它具有性能價格比高、高度靈活、相對簡單、易于實現等特點。
因為交換機有帶寬很高的內部交換矩陣和背部總線,并且這個背部總線上掛接了所有的端口,通過內部交換矩陣,就能夠把數據包直接而迅速地傳送到目的節(jié)點而非所有節(jié)點, 這樣就不會浪費網絡資源,從而產生非常高的效率。同時在此過程中,數據傳輸的程度非常高,更是受到使用者的歡迎和普遍好評。
交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網段(注:非IP網段),連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數據時,節(jié)點B可同時向節(jié)點C發(fā)送數據,而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網交換機,那么該交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps??傊?,交換機是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉發(fā)數據幀功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址,并把其存放在內部地址表中,通過在數據幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。