浅谈交换机

Elinkcloud

交换机就是基于OSI模型第二层逻辑链路层制造，以帧为传输单位，在同一网络中连接多台终端设备并且划分冲突域，可以实现数据快速传输的网络设备。
这里面有几个红色标示的关键词，分开进行解释：

1 OSI模型和逻辑链路层

OSI模型是ISO国际标准组织建立的，可以说所有的网络设备都基于此模型制造，划分为7层。
7 应用层
计算机的各种应用
6 表示层
数据转换和加密5 会话层
连接4 传输层
TCP UDP 协议
3 网络层
路由器多层交换机
2 逻辑链路层
交换机网桥
1 物理层
网线各种端口集线器

可以看出交换机制造是基于物理层和逻辑链路层制造出来的。

2 帧 数据在网络上是以很小的称为帧（Frame）的单位传输的，帧组成部分包括帧头和帧数据。可大致表示如下：
2层头部
3层头部
4层头部
用户数据
2层尾部

3 冲突域 在一定的网络范围内的两台计算机在同时通信时会发生冲突，那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域（collision domain)。举例; 在同一个教室内，有30位同学，他们是不能同时说话的，同时说话就会产生冲突，必须按次序一个一个说话。这个教室可以看成一个冲突域，30位同学可以看成这个冲突域的终端设备。

交换机工作原理：
工作核心：MAC地址表
解释下MAC地址
在全球范围内，唯一一个表示一个网络设备的地址，一般将该地址称为物理地址

举例看下面的MAC地址
00 D0 ，97 19，7A 5A 一般用16进制表示 红色部分是厂商代码，蓝色部分是厂商给此产品的编号。
在网络世界中，必须同时使用 MAC地址+IP地址 进行确定。
工作原理：
 1 成表----查看源MAC

交换机在端口1收到数据帧，将2层头部源MAC提取出来，与入端口形成一一对应关系。
例如源MAC为A，所以此时形成的条目是 A-----1

2 查表 交换机将收到数据帧中的目标MAC提取出来，在交换机本地的转发表中进行查找对应的条目是否存在。
如果存在，则将数据从对应的端口发出去；
如果不存在，则将数据从除了入端口以外的其它出口发出去，这个过程叫做(flooding)洪泛。
补充: 在现实当中在交换机开机的时候，终端会自行发送无故ARP，并且也定期发送无故ARP以生成MAC地址表。
解释ARP：ARP是一种协议。基于IP地址获得对应的MAC地址，为了实现帧的2层头部快速封装。原理：发送方设备发送ARP请求时，是以广播的方式；目标方设备发送ARP请求时，是以单播的方式。