以太网交换机的功能和作用是什么?(企业级)

企业级以太网交换机的作用包含如下几大主要功能:

  1. 将设备接入网络:交换机一般都有多个端口,可以连接多台用户的电脑、打印机、摄像头、服务器等设备
  2. 扩展网络规模:公司越大,用户越多,设备越多,使用交换机可以快速的将网络规模扩大。(横向扩展、纵向扩展)
  3. 提供企业级网络技术,保障网络的可用性、可靠性。比如用STP来防止环路、用VLAN来隔离广播域、用VRRP提供网关冗余、用Port-Security提高端口级的设备安全接入等等。

 

以太网交换机是什么

交换机:Switch,现在最常用的是以太网交换机,而且我们平时所说的交换机,也是以太网交换机(Ethernet Switch)。

以太网是现在组网最常用的协议,它工作在数据链路层。

像我们现在电脑网卡通过网线所连接的网络就是以太网,所以直接用网线将电脑连到交换机上,是可以让交换机来转发电脑的数据的。

当然,交换机的类型很多,除了以太网交换机,还有电话用的电话程控交换机、广域网里的ATM交换机、帧中继交换机,这里就不详细概述了。

 

以太网交换机的外观

一体化交换机

交换机是一种多端口的网络设备,常见的企业级交换机有8口、12口、16口、24口、48口的规格。这种交换机往往是固化、不可扩充接口的。

如下图,为固定端口数的一体化交换机:

一体化交换机

这种交换机除了上图48口的,也有多种接口的规格可选,如下图:

交换机规格

 

模块化交换机

还有一种模块化的交换机,块头更大。这种交换机分为“机框”和“业务模块卡(板卡)”两部分,机框可以根据网络规模选配不同插槽数量的,每个插槽都可以插入不同的功能板卡。

企业可以根据自己公司的业务需求,选购不同类型的业务板卡,比如全部千兆的、全部万兆的、全部光纤的、做防火墙的、做无线控制的等等。

如下图,为模块化交换机:

模块化交换机

如下图,为模块化交换机的插槽中推拉板卡的示意图:

交换机插槽是怎么插办卡的

 

以太网交换机的工作原理

交换机是一种基于MAC地址转发的设备。如下图:

交换机MAC地址表

这个MAC地址就好比你的身份证号一样,它是用来标识网络设备的身份信息的。

比如常见的网络设备像电脑、服务器、打印机、网络摄像头等,这些以太网设备都有以太网网卡,这些网卡上面都有一个MAC地址,相当于每台设备都有自己固定的身份信息。

当网络中的设备连到以太网交换机后,交换机就会知道每个端口下所连接设备的MAC地址是多少,它还能将这些MAC地址保存起来,放到交换机中的MAC地址表里。(MAC地址表见上图)

以后再有数据想发往某个MAC地址,这个数据进到交换机后,交换机就会检查MAC地址表,找到对应的目的MAC地址所在的接口,再把数据从这个接口发出去。

这就是交换机的工作原理。

数据交换的过程我们可以称为“交换(Switching)”。

 

 

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