交换机架构图说明书 交换机 图

1. 交换机的工作原理和作用

交换机工作在OSI参考模型的第二层即链路层，交换机的主要作用是根据MAC地址转发数据帧。交换机有一条高且宽的背部总线，所有的端口都接到背部总线上，见下图。

工作时，交换机首先会根据收到的数据帧中的源MAC地址（物理地址）与交换机端口建立映射，并写入MAC地址表中。然后，交换机将数据帧中的目的MAC地址与建立的MAC地址表进行比较，来决定向那个端口进行转发。如果数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，那么则向所有端口转发，当某个接收端口回应后，交换机会学习新的MAC地址，并将它添加进MAC地址表中。

交换机主要有以下几个作用：

• 1、建立MAC地址表，交换机能够在MAC地址和端口之间建立映射
• 2、转发数据帧
• 3、消除冗余回路
• 4、连接不同的网络，交换机能够连接不同类型的网络
• 5、划分局域网，交换机可以局域网分为多个冲突域，每个冲突域都有独立的网络带宽，因此提高了局域网的网络带宽。
  注：网络带宽是指在单位时间（一般指的是1秒钟）内能传输的数据量。网络的带宽越大，其传输数据能力越强。

2. 交换机与路由器的区别

2.1 解决的任务不同

路由器工作在OSI七层协议中的第三层，也就是网络层。其主要任务是根据收到的目的IP地址转发数据报。而交换机工作在OSI参考模型的第二层即链路层，其主要任务是根据收到的目的MAC地址转发数据帧。

2.2 处理的对象不同

路由器是根据IP地址来转发数据报，交换机是根据MAC地址转发数据帧。IP地址决定最终数据要到达某一台主机，而MAC地址是决定要交给哪一个物理设备（例如网卡）。IP地址是软件实现的，可以描述主机所在的网络，MAC地址是硬件实现的，每一个网卡在出厂时都会将全世界唯一的MAC地址固化在ROM中，因此MAC不可改，IP可更改。