中級(jí)通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)：交換機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

交換機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

局域網(wǎng)交換技術(shù)相當(dāng)于共享式局域網(wǎng)，提供了有效的網(wǎng)段劃分的解決方案，它可以使每個(gè)用戶盡可能地分享到最大帶寬。

交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)是建立在MAC(MediaAccessControl)地址物理地址基礎(chǔ)之上的。對(duì)于IP來說，它是透明的，即交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，不知道也無須知道信源機(jī)和信宿機(jī)的IP地址，只需知道其物理地址即MAC地址。交換機(jī)在操作過程當(dāng)中會(huì)不斷地收集資料去建立它本身的一個(gè)地址表，這個(gè)表相當(dāng)簡(jiǎn)單，它說明了某個(gè)MAC地址是在哪個(gè)端口上被發(fā)現(xiàn)的，所以當(dāng)交換機(jī)收到一個(gè)TCP/IP封包時(shí)，會(huì)檢査該數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽部分的目的MAC地址，核對(duì)自己的地址表以確認(rèn)該從哪個(gè)端口把數(shù)據(jù)包發(fā)出去^由于這個(gè)過程比較簡(jiǎn)單，加上現(xiàn)在此功能由硬件ASIC(ApplicationSpecificInteratedCircuit.專用集成電路)完成，因此速度相當(dāng)快，交換機(jī)可以迅速?zèng)Q定一個(gè)IP封包該往哪里送。

注意，萬一交換機(jī)收到一個(gè)不認(rèn)識(shí)的封包，即如果目的地MAC地址不能在地址表中找到時(shí)，交換機(jī)會(huì)把IP封包“擴(kuò)散”出去，把它從每一個(gè)端口中送出去，就好像交換機(jī)在收到一個(gè)廣播封包時(shí)一樣處理。二層交換機(jī)的弱點(diǎn)正是無法有效處理廣播封包。例如，當(dāng)一個(gè)交換機(jī)收到一個(gè)從TCP/IP工作站上發(fā)出來的廣播封包時(shí)，它會(huì)把該封包傳到所有其他端口去，哪怕有些端口上連接的是IPX或DECnet工作站。這樣，非TCP/IP接點(diǎn)的帶寬便會(huì)受到負(fù)面的影響，就算同樣的TCP/IP接點(diǎn)，除非它們的子網(wǎng)跟發(fā)送那個(gè)廣播封包的工作站的子網(wǎng)相同，否則它們也會(huì)無緣無故地收到一些與它們無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)廣播，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的效率因此會(huì)大打折扣。這種情況被稱為“廣播風(fēng)暴”.當(dāng)一個(gè)網(wǎng)段有太多的設(shè)備時(shí)，廣播風(fēng)暴會(huì)使網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。解決這個(gè)問題的方法是采用VLAN的方式，即把一個(gè)“大”的網(wǎng)絡(luò)按照互相間訪問頻韋、地理位置等分割成若干“小”的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)廣播只限于在“小”網(wǎng)絡(luò)里傳播。不同VLAN之間的數(shù)據(jù)訪問需要通過三層路由來實(shí)現(xiàn)，也就是常說的三層交換》三層交換機(jī)里產(chǎn)生一張路由表，記錄網(wǎng)段地址和下一跳的路徑，當(dāng)一個(gè)不認(rèn)識(shí)的封包傳來的時(shí)候，交換機(jī)査詢這張路由表，找到網(wǎng)段地址，并相應(yīng)地把數(shù)據(jù)包發(fā)送到表中記錄的端口。

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