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          冷熱交換機

          2014年03月05日

          1 簡介

          冷熱交換器即是交換式的集線器。交換器與集線器(HUB)在網路內的功用大致相同,其間最大的差異在于交換器的每個埠(port)都享有一個專屬的頻寬并具備資料交換功能,使得網路傳輸效能得於同一時間內所能傳輸的資料量較大;而集線器為則是所有的埠(port)共享一個頻寬。

          2 原理

          冷熱交換器擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。冷熱交換器的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數據包以后,處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網卡的硬件地址)的NIC(網卡)掛接在哪個端口上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口,目的MAC若不存在廣播到所有的端口,接收端口回應后冷熱交換器會“學習”新的地址,并把它添加入內部MAC地址表中。 使用冷熱交換器也可以把網絡“分段”,通過對照MAC地址表,冷熱交換器只允許必要的網絡流量通過冷熱交換器。通過冷熱交換器的過濾和轉發,可以有效的減少沖突域,但它不能劃分網絡層廣播,即廣播域 
          冷熱交換器在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的網段,連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時,節點B可同時向節點C發送數據,而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網冷熱交換器,那么該冷熱交換器這時的總流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。 
          總之,冷熱交換器是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。冷熱交換器可以“學習”MAC地址,并把其存放在內部地址表中,通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。

          3 主要功能

          包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬局域網)的支持、對鏈路匯聚的支持,甚至有的還具有防火墻的功能。
          來源:東莞市臺日機械科技有限公司
          東莞市臺日機械科技有限公司
          李杰
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