環(huán)網(wǎng)交換機的工作原理
2021.03.30前面為大家介紹過什么是環(huán)網(wǎng)交換機?環(huán)網(wǎng)交換機解決方案及優(yōu)勢。所以，大家都應(yīng)該知道環(huán)網(wǎng)交換機可以為接入環(huán)網(wǎng)交換機的任意兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供獨享的電信號通路。今天就給大家介紹一下環(huán)網(wǎng)交換機的工作原理，這樣大家對于環(huán)網(wǎng)交換機就更加了解了吧。
工作在數(shù)據(jù)鏈路層，環(huán)網(wǎng)交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。環(huán)網(wǎng)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(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)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(yīng)后環(huán)網(wǎng)交換機會“學(xué)習(xí)”新的MAC地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用環(huán)網(wǎng)交換機也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過對照IP地址表，環(huán)網(wǎng)交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過環(huán)網(wǎng)交換機。通過環(huán)網(wǎng)交換機的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少沖突域，但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。
1、環(huán)網(wǎng)交換機的端口
環(huán)網(wǎng)交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨立的物理網(wǎng)段(注：非IP網(wǎng)段)，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。當(dāng)節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點B可同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)環(huán)網(wǎng)交換機，那么該環(huán)網(wǎng)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?，環(huán)網(wǎng)交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。環(huán)網(wǎng)交換機可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。
2、環(huán)網(wǎng)交換機的傳輸
環(huán)網(wǎng)交換機的傳輸模式有全雙工，半雙工，全雙工/半雙工自適應(yīng)。
環(huán)網(wǎng)交換機的全雙工是指環(huán)網(wǎng)交換機在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進行，這好像我們平時打電話一樣，說話的同時也能夠聽到對方的聲音。環(huán)網(wǎng)交換機都支持全雙工。全雙工的好處在于遲延小，速度快。
提到全雙工，就不能不提與之密切對應(yīng)的另一個概念，那就是“半雙工”，所謂半雙工就是指一個時間段內(nèi)只有一個動作發(fā)生，舉個簡單例子，一條窄窄的馬路，同時只能有一輛車通過，當(dāng)有兩輛車對開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭兒后另一輛再開，這個例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機、以及早期集線器等設(shè)備都是實行半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進步，半雙工會逐漸退出歷史舞臺。
以上是環(huán)網(wǎng)交換機的工作原理介紹，環(huán)網(wǎng)交換機的使用非常廣泛，特別對于一些網(wǎng)絡(luò)通信要求高的特殊行業(yè)中，必須要使用環(huán)網(wǎng)交換機。
