什么是开关

交换机是局域网中使用最广泛的网络设备。1.交换机工作层面及功能

交换机工作在OSI 参考模型的数据链路层。其不同的型号、不同的品牌和接入端口的数量是不同的。图3-9 显示了具有16 个端口的交换机。主要功能有两点：

(1) 快速切换功能：发送节点和接收节点通过交换机相连，数据帧可以直接从源MAC地址快速切换到目的MAC地址。

(2) 存储转发功能：在转发数据帧之前发送交换机内部缓冲区。这种存储转发交换机可以对数据帧进行错误检查，可以过滤掉有问题的数据帧。2.交换机工作原理

该交换机不仅内置了MAC地址交换表，还具有高带宽传输总线，并在其后面板内置了交换矩阵，如图3-10所示。交换机的所有端口都直接连接到这条后台总线。 当交换机的某个端口收到一个数据帧时，处理端口会在内置的“MAC地址切换表”中查找，确定目的MAC所在的端口，然后迅速将数据帧切换到通过内置交换矩阵的目标端口；如果目的MAC在“MAC地址交换表”中不存在或者是一个广播地址，交换机会将数据帧广播到除接收端口以外的所有其他端口。

交换机本质上是一个多端口的网桥，每个端口都包含一个MAC实体，但是已经不再使用了，也就是说交换机可能没有MAC地址。当每个端口直接连接到主机时，主机之间可以全双工方式进行数据交换。

如图3-11所示，是一个由交换机连接起来的网络。上端的接入设备是交换机，下端的接入设备是集线器。主机A向主机B发送数据帧，交换机端口El收到A发送的数据帧，查询MAC地址交换表得知B位于端口E2，然后交换机通过内置的交换矩阵直接将数据帧切换到E2端口。

从上面可以看出，交换机的每个端口都可以看成是一个独立的网段，与其相连的节点可以独立享有该端口的全部带宽，不会与其他设备竞争使用。也就是说，交换机的一个端口就是一个冲突域。例如，主机X、Y 和Z 通过集线器共享端口E3（参见MAC 交换表），并且位于冲突域中。但是交换机并没有屏蔽广播，交换机连接的所有节点仍然在同一个广播域中。

[问答] 交换机的各个端口都处于冲突域中。一台16端口的交换机同时可以进行多少个并发通信？答案是：8对可以同时进行并发通信。3.交换衰的生成

交换机的MAC地址交换表与网桥的桥接表相同。起初是空的，也是通过“自学”的过程建立起来的。当交换机收到一个数据帧时，会自动将数据帧的源MAC地址和对应的端口映射一一记录下来；当数据帧的目的MAC无法确定时（即不知道目的MAC连接到哪个端口），采用泛洪的方式向接收数据帧的端口以外的其他端口广播，最后生成一个完整的切换表。