交换机小结：

    交换机与网桥之间的相似点如下：

        1.网桥和交换机都与LAN网段链接。

        2.网桥和交换机都使用MAC地址表来识别数据帧要发往的网段。

        3.网桥和交换机都有助于减少网络流量。

    交换机于网桥对于消除网络拥塞的更大优势：

        1.专用的设备间通信：增加帧的吞吐量。交换机上的每个端口对应一个用户，对网络进行微分段。在此类配置中，每个用户可以访问全部带宽，而无须与其他用户争夺可用带宽。因此，不会发生冲突。

        2.多个同时会话：同时转发或交换多个数据包可以实现多个同时会话，因此可以通过增加支持的会话的数量来提升网络的能力。因为端口之间存在IO缓冲和快速内部传输。可以同时支持所有端口间可能帧传输的所有组合的交换机能够提供线速和无阻塞性能。

        3.全双工通信：当一个链接被微分段后，使两台主机可以同时手法数据，称之为全双工通信。

           例如：点对点的100Mb/s链接有100Mbs的传输容量和100Mb/s的接受容量。因此在一个单个的连接上就有200Mb/s的有效容量。创建链路连接的时候，交换机会自动协商半双工和全双工之间的配置。

        介质速率调整：

           端口介质速率不同的LAN交换机可在10到100或100到1000Mb/s之间进行调整，以根据需要匹配带宽。如果不具备这样的能力，具有不同介质速率的端口就不能同时运行。

    交换机的功能：

        学习：交换机对于每一个接收到的数据帧，将其中的源MAC地址和接受该数据帧的交换机端口号绑定保存到其内部的MAC地址表中；

           1.如果接收到的数据帧中的源MAC地址并未出现在MAC地址表中，则直接向MAC地址表中添加该条目

           2.如果接受到的数据帧中的源MAC地址已经出现在MAC地址表中，则更新该条目的时间戳

           3.动态学习的MAC地址条目会在MAC地址表中缓存30秒

          注意：

           1.每个端口可以绑定多个MAC地址

           2.每个MAC地址只能绑定一个端口

       转发：

         有目的的转发：

           交换机在接受带数据帧之后，读取数据帧中的目的MAC地址，查找自己的MAC地址表，发现该目的地址在MAC地址表中，就将该数据帧经由MAC地址表中对相应的端口向外发送；

          无目的转发：

            泛洪

            交换机在接收到数据帧之后，读取数据帧中的目的MAC地址，如果该目的MAC地址为组播地址，广播地址或不存在于自己MAC地表中的MAC地址，则交换机会想除了接受该数据帧之外的其他所有活动状态的端口转发该数据帧；

       过滤：

         如果交换机收到一个数据帧，发现该数据帧的目标MAC地址对应的端口和接收数据的端口是同一个端口，则这样的数据，过滤不接受


    交换机特性：

        1.较高的端口密集度。最常见的是24口和48口的交换机，其速度分别是10Mb/s和100Mb/s。大型企业的交换机可以支持数百个端口。

        2.帧缓冲区更大：在必须丢弃收到的帧之前存储更多的帧是非常有用的，尤其是在服务器或网络其他部分可能存在拥塞端口时。

        3.端口速度：根据交换机的成本，交换机可能会支持混合介质速率。10Mb/s和100Mb/s的端口已经满足要求，但是1GB/S或10gb/s的端口则具有更大的灵活性。

        4.快速的内部交换：快速的内部交换可以支持多个速率为10Mb/s ...的端口。所用方法可能是快速内部总线或共享内存。但这样一来会影响交换机的整体性能。

     交换机在网络接口之间交换数据的两种转发方法：

        直通交换：交换机在收到数据之后立即对数据做出响应，即使传输尚未完成。交换机根据其收到的第一帧来确定数据转到哪个端口，并且不需要缓冲数据便开始处理。这是两种方法中较快一种，但该方法没有错误校验来确保数据的准确性。

        存储转发交换：交换机在接受数据时，只有在收到完整的帧后，才会将数据存储在缓冲中。存储过程中，交换机对帧进行分析以获得关于其目的地的信息。再次过程中，交换机还会进行错误校验。

        碎片丢失交换：碎片丢弃交换键确保在转发之前，可从源中读取足够的字节来检测冲突。

       

     交换机处理LAN中的单播帧：

        1.当端口接收到单播帧后，交换机将目的MAC地址与地址表中的MAC地址进行比较

        2.如果交换机确定帧的目的MAC地址与源地址处于同一网段，就不转发该帧。此过程称为过滤，通过执行此过程，交换机可以显著地减少网段之间通过的流量，因为已经过滤掉不必要的帧。

        3.如果交换机确定帧的目的MAC地址与源地址不再统一网段，它就将该帧转发到相应网段。

        4.如果交换机没有目的地址的条目，它会向除了收到该帧的端口之外的所有端口发送该帧。此过程称为泛洪。


     交换帧的步骤：A-->LAN-->B

        1.交换机从端口1上接受PC A发送的广播帧

        2.交换机将源MAC地址和收到该帧的交换机端口输入到MAC表。

        3.由于目的地址是广播，因此交换机将该帧泛洪道所有端口（收到该帧的端口除外）。

        4.目的设备利用已经发出至PC A单播帧来应答广播。

        5.交换机将PC B的源MAC地址和收到该帧的交换机的端口号输入MAC表，在MAC帧找到帧的的目的地址和其关联的端口。

        6.交换机现在无需泛洪即可在源设备与目的设备之间转发帧，因为其MAC表中能够标识相关端口的条目。