交换机工作在二层,可以用来隔离冲突域,在OSI参考模型中,二层(数据链路层)的作用是寻址,这边寻址指的是MAC地址,而交换机就是对MAC地址进行转发,在每个交换机中,都有一张MAC地址表,这个表是交换机自动学习的,所以,总得来说交换机的作用是寻址和转发。
2、基本功能(1) 无限的传输距离
(2)提高端口密度—可以增加更多的接口
(3) 彻底解决了冲突—所有的接口可以同时收发数据
(4) 二层单播—物理寻址,在一个交换网络内,实现一对一通讯,保障了数据的安全,减少了垃圾数据量,降低的转发延时;
转发机制:
流量进入交换机后,先识别数据帧中的源MAC地址,然后将该MAC地址与该流量的进入接口进行绑定、记录,生成MAC地址表——再转换为CAM表然后查看数据帧中的目标MAC地址,在CAM表中寻找对应的记录,若存在记录,按记录接口单播转发;若没有记录将洪泛该流量; 洪泛——除流量的入口外其他所有出口复制;默认CAM在一个mac最后出现之后300s将被删除;注:MAC地址表和CAM的区别------CAM是将MAC表中的MAC地址+接口编号+vlanid转换为hash值,再转换为二进制;意义在于识别更快;
二、三层交换机三层交换机与二层交换机相比是可以处理三层数据的,可以识别三层数据包.
“一次路由,多次交换”基本概括了三层交换机的原理,通过这句话可以把三层交换机剖析清楚。
三层路由器的工作顺序就是:数据包进来—查看路由表—变换二层封装—数据包出去,三层交换机帮助路由器节约了一步,就是查看路由表的步骤,此步骤的省略会节约大量的时间,简化工作过程,即“多次交换”,一个IP对应一个接口,就和二层交换机的MAC表有一些类似了,是一种交换能力,省略了路由器递归查找的环节,这就是三层交换机的工作过程。
总的来说,三层交换机最突出的地方就是
“一次路由,多次交换”第一次路由本质上找到了IP和接口的对应关系直接利用IP和接口的对应关系进行数据交换,省掉了查找路由表的环节。注:本质上三层交换机和路由器还是有一些区别的,三层交换机因为帮助路由器省掉了查找路由表的环节,所以工作速度会比路由表快