交換機(Switch)意為“開關”是一種用于電(光)信號轉發(fā)的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節(jié)點提供獨享的電信號通路。常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。
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。
交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數據包以后,處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網卡的硬件地址)的NIC(網卡)掛接在哪個端口上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口,目的MAC若不存在,廣播到所有的端口,接收端口回應后交換機會“學習”新的MAC地址,并把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網絡“分段”,通過對照IP地址表,交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發(fā),可以有效的減少沖突域。
交換機的任意節(jié)點收到數據傳輸指令后,即對于存儲在內存里的地址表進行快速查找,從而對于MAC地址的網卡連接位置進行確認,然后再將數據傳輸到該節(jié)點上。如果在地址表中找到相應的位置,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,提高了數據傳輸的速率。