交换机工作原理
交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,形成一张MAC表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域;但它不能划分网络层广播,即广播域。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在,广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址,并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”,通过对照IP地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发,可以有效的减少冲突域。
交换机数据传送方式
通过交换的方式进行的数据传输,其实就是交换机的数据传送的方式。之前的集线器,更多是利用共享的方式,来对数据进行传输,没有办法从通讯的速度上进行要求。集线器的共享方式,也就是常说的共享式网络,以集线器作为连接设备并且只 有一个方向的数据流,因而网络共享的效率非常低。相对而言,交换机能够对连接到自身的各台电脑进行相应的识别,通过每台电脑网卡的物理地址也就是常说的MAC地址,来进行记忆和识别。在这样的前提之下,就不用再进行广播寻找,而能够直接将记忆的MAC地址找到相应的地点并且通过一个临时性专门的数据传输通道,来完成两个节点之间不受外来干扰的数据传输的通信。由于交换机还具有全双工传输的方式,所以也可以对于多对节点间通过同时建立临时的专门通道,来形成一个立体且交叉的数据传输通道结构。
交换机发展前景
随着云计算和虚拟化技术的迅速发展, 数据中心业务的融合,对交换机的性能、功能、可靠性等提出了更高的要求。但由于数据中心交换机能够承载各种业务,对数据的传输提供较 好的保障。而数据中心交换机将来还会承载未来更多的业务,对未来网络的发展有很好的扩展性。 所以相信对于未来数据中心的建立,数据中心交换机会随着时代发展,针对网络中的需求研发出更高的性能、稳定和更新技术的交换机。现在已经步入数据时代,相信数据中心交换机必定会大展宏图。
世界在进步,科技在发展,网络也在不断的提速。从较初一块网卡的问世,到现在通用的千兆以太网卡、万兆网卡,甚至还有很多超万兆的网卡出现。标示着,世界正在发生翻天覆地的变化,数据流量正在不断地增加,传统的交换机已经不能满足现在日趋复杂的网络和庞大的流量。 为了能够更好的承载视频、语音、文件等各种服务。需要高速的硬件和新一代的交换系统来处理越来越大的数据流量。随着云计算的发展越来越快, 对于数据中心的建立将带来更大的考验,对交换机的性能、背板带宽要求也更加高。 数据中心交换机在此大环境下孕育而 生,接替了传统的交换机工作在数据中心。提供了更高的可靠性,更稳定的性能和更大的吞吐量。还有更新的技术解决复杂的网络。