交換機的原理是什麼

交換機的工作原理是什麼呢？不知道的小夥伴來看看小編今天的分享吧！

交換機是基於以太網、光纖、異步傳輸模式 (ATM) 和InfiniBand等網絡的常見組件。

交換機工作於OSI參考模型的第二層，即數據鏈路層。交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時，通過將MAC地址和端口對應，形成一張MAC表。在今後的通訊中，發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可用於劃分數據鏈路層廣播，即衝突域；但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。

交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以後，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口迴應後交換機會“學習”新的MAC地址，並把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照IP地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的減少衝突域。

計算機網絡通信是分層進行的，交換機是較低層的東東。打個比方，當你們四個同時在打遊戲，從高層次來看，就是應用層上來看，有一個服務器在爲四個客戶端提供服務。就是你能看到的層次。

那麼四個客戶端和服務器的數據怎麼被穩定的，傳送的呢？這個屬於網絡層和傳輸層乾的事，這個比應用層又低一個層次。簡單來說，我們僅看網絡層，給五個節點每個節點一個地址，就是ip地址。然後，數據就像平時郵局裏的郵件一樣按照目的地址投遞過去。在這一層上，我們能看到的就是五個地址之間相互傳數據。這就是互聯網。

交換機的工作比上面說的層次更低，因爲按照ip地址找主機是個技術活，難度大，價格高。因此，我們希望那些離得近的主機，儘量內部解決，不用互聯網設備。因此，我們就把離得近的主機放在一個圈子裏面，用mac地址來相互通信。這就像你要給隔壁老王送個蛋，就自己上門跑一趟就好。交換機就是完成這事的。在交換機看來，它僅知道，按照mac地址和端口進行數據交換。比如你們四臺機器連在1，2，3，4口上，外網連8口。你們打遊戲的時候，交換機知道的是，1，2，3，4口都有數據發到8口，8口也有數據發到1，2，3，4口。具體是哪口看mac地址。當然，交換機只能完成近端通信，當目的地遠的時候就仍然需要通過網關來通信了。