什麼是物理層交換機

　　交換機是整個網路中的核心部分。你知道嗎?下面就由小編告訴你。

　　交換***switching***是按照通訊兩端傳輸資訊的需要，用人工或裝置自動完成的方法，把要傳輸的資訊送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。交換機根據工作位置的不同，可以分為廣域網交換機和區域網交換機。廣域的交換機***switch***就是一種在通訊系統中完成資訊交換功能的裝置，它應用在資料鏈路層。交換機有多個埠，每個埠都具有橋接功能，可以連線一個區域網或一臺高效能伺服器或工作站。實際上，交換機有時被稱為多埠網橋。[1]

　　在計算機網路系統中，交換概念的提出改進了共享工作模式。而HUB集線器就是一種物理層共享裝置，HUB本身不能識別MAC 地址和IP地址，當同一區域網內的A主機給B主機傳輸資料時，資料包在以HUB為架構的網路上是以廣播方式傳輸的，由每一臺終端通過驗證資料報頭的MAC地址來確定是否接收。也就是說，在這種工作方式下，同一時刻網路上只能傳輸一組資料幀的通訊，如果發生碰撞還得重試。這種方式就是共享網路頻寬。通俗的說，普通交換機是不帶管理功能的，一根進線，其他介面接到電腦上就可以了。[1]

　　在今天，交換機以更多的卻是以應用需求為導向，在選擇方案和產品時使用者還非常關心如何有效保證投資收益。在使用者提出需求後，由系統整合商或廠商來為其需求來提供相應的服務，然後再去選擇相應的技術。這點是在網路方面表現尤其明顯，廣大使用者，不論是重點行業使用者還是一般的企業使用者，在應用IT技術方面更加明智，也更加穩健。此外，寬頻的廣泛應用、大容量視訊檔案的不斷湧現等等都對網路傳輸的中樞--交換機的效能提出了新的要求。

　　據《2013-2018年中國交換機市場競爭格局及投資前景評估報告》中顯示：隨著網路的發展從技術驅動應用，轉為從應用選擇技術;網路的融合也從理論走向實踐;網路的安全越來越受到重視。而交換網路的智慧化提供瞭解決這些問題的方法。網路將在綜合應用、速度和覆蓋範圍等方面繼續發展。

　　物理交換機分類

　　從廣義上來看，網路交換機分為兩種：廣域網交換機和區域網交換機。廣域網交換機主要應用於電信領域，提供通訊用的基礎平臺。而區域網交換機則應用於區域網絡，用於連線終端裝置，如PC機及網路印表機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為乙太網交換機、快速乙太網交換機、千兆乙太網交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環交換機等。從規模應用上又可分為企業級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。各廠商劃分的尺度並不是完全一致的，一般來講，企業級交換機都是機架式，部門級交換機可以是機架式***插槽數較少***，也可以是固定配置式，而工作組級交換機為固定配置式***功能較為簡單***。另一方面，從應用的規模來看，作為骨幹交換機時，支援500個資訊點以上大型企業應用的交換機為企業級交換機，支援300個資訊點以下中型企業的交換機為部門級交換機，而支援100個資訊點以內的交換機為工作組級交換機。本文所介紹的交換機指的是區域網交換機。

　　物理交換機的用途

　　交換機的主要功能包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN***虛擬區域網***的支援、對鏈路匯聚的支援，甚至有的還具有防火牆的功能。[2]

　　學習：

　　乙太網交換機瞭解每一埠相連裝置的MAC地址，並將地址同相應的埠對映起來存放在交換機快取中的MAC地址表中。[2]

　　轉發/過濾：

　　當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有對映時，它被轉發到連線目的節點的埠而不是所有埠***如該資料幀為廣播/組播幀則轉發至所有埠***[2]

　　消除迴路：

　　當交換機包括一個冗餘迴路時，乙太網交換機通過生成樹協議避免迴路的產生，同時允許存在後備路徑。

　　交換機除了能夠連線同種型別的網路之外，還可以在不同型別的網路***如乙太網和快速乙太網***之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支援快速乙太網或FDDI等的高速連線埠，用於連線網路中的其它交換機或者為頻寬佔用量大的關鍵伺服器提供附加頻寬。[2]

　　一般來說，交換機的每個埠都用來連線一個獨立的網段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網路計算機直接連線到交換機的埠上。這樣，網路的關鍵伺服器和重要使用者就擁有更快的接入速度，支援更大的資訊流量。[2]

　　最後簡略的概括一下交換機的基本功能：

　　1. 像集線器一樣，交換機提供了大量可供線纜連線的埠，這樣可以採用星型拓撲佈線。

　　2. 像中繼器、集線器和網橋那樣，當它轉發幀時，交換機會重新產生一個不失真的方形電訊號。

　　3. 像網橋那樣，交換機在每個埠上都使用相同的轉發或過濾邏輯。

　　4. 像網橋那樣，交換機將區域網分為多個衝突域，每個衝突域都是有獨立的寬頻，因此大大提高了區域網的頻寬。

　　5. 除了具有網橋、集線器和中繼器的功能以外，交換機還提供了更先進的功能，如虛擬區域網***VLAN***和更高的效能。