交换机的由来:

     主机(网络设备)之间的通信需要网线的连接,但网线的传输距离有限(一根网线一般不超过80米)因此需要引入设备来解决这一致命的短板;

     首先问世的是中继器,它的作用和原理是放大信号,延长信号的传输距离;但有严重的缺陷,接口太少仅有2个,无法满足使用的需求;

     然后人们基于需求又在中继器的基础上研发了集线器,即多端口的中继器;随着集线器的投入使用,人们发现集线器上连接的多个设备之间容易产生信号冲突,所连设备都属于同一个冲突域,并且无法避免信号冲突(冲突域:电信号的冲突范围)

     其次,随着工程师们的努力研究,引入机制-CSMA/CD:即带有冲突检测的载波侦听多路访问机,这项技术起着至关重要的作用;网桥就随之诞生了,可以分割冲突域,每个端口都属于一个不同的冲突域大大降低了信号之间的互相干扰;但网桥也存在一个和中继器一样的缺陷:仅有两个端口!

     最后就到了我们现在使用的交换机了:即多端口的网桥,交换机的每一个端口都属于不同的冲突域,并且有大量的端口可以使用;

    

备注:

      中继器,集线器:不能分割冲突域,因为这两个设备的工作对象,就是电信号;

      网桥,交换机:可以分割冲突域,因为这两个设备的工作对象,不是电信号,是具有一定格式的“帧”

数据在每层OSI模型的称呼:

   OSI模型            信号表示                                        常见设备

1. 物理层              0,1比特流(电信号)             网线、中继器、集线器

2.数据链层                     帧                                               网桥、交换机

3.网络层                        包                                                 路由器

4.传输层                         段

5.应用层                         数据流