目前交换机应用最多的局域网交换技术是帧(Frame)交换。数据在网络上是以帧为单位进行传输的。数据帧由两部分组成:帧头和帧数据。帧头包括目的主机物理地址以及其他网络信息。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异,但对数据帧的处理方式一般有以下3种。
1)直接交换。在直接交换方式下,交换机只检查数据帧的帧头前14B,边接收边检测。一旦检测到目的地址字段,便将数据帧传送到相应的端口上,而不管这一数据是否出错,出错检测任务由结点主机完成。
2)存储转发交换。在存储转发方式中,数据帧先存储在交换机缓存中,然后对数据进行差错检测,若检测到该帧出现差错,则丢弃该帧,否则取出该帧的目的地址,通过查找MAC地址表获得输出端口,再转发出数据帧。
3)改进的直接交换。改进的直接交换方式将直接交换与存储转发交换结合起来,在接收到数据的前64B之后,判断数据的头部字段是否正确,如果正确则转发出去。
交换机主要工作在数据链路层,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。具体的工作流程如下。(www.daowen.com)
1)当交换机从某个端口收到一个数据包时,它先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器连在哪个端口上。
2)再去读取包头中的目的MAC地址,并在MAC地址表中查找相应的端口。
3)如果MAC地址表中有与这个目的MAC地址对应的端口,把数据包直接发送到这个端口;如果MAC地址表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上,当目的机器对源机器回应时,交换机又可以学习到目的MAC地址与哪个端口对应,在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。
MAC地址信息就是在这样的循环过程中不断更新,交换机就是这样建立和维护它自己的MAC地址表。
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