交換機的英文名稱之為“Switch”,它是集線器的升級換代產品,從外觀上來看的話,它與集線器基本上沒有多大區別,都是帶有多個端口的長方形盒狀體。交換機是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。
“交換”和“交換機”最早起源于**通訊系統(PSTN)。我們以前經常在電影或電視中看到一些老的影片時常看到有人在**機旁狂搖幾下(注意不是撥號),然后就說:跟我接XXX,話務接線員接到要求后就會把相應端線頭插在要接端子上,即可通話。其實這就是最原始的**交換機系統,只不過它是一種人工**交換系統,不是自動的,也不是我們今天要談的計算機交換機,但是我們現在要講的計算機交換機也就是在這個**交換機技術上發展而來。
在計算機網絡系統中,交換概念的提出是相對于共享工作模式的改進。我們知道集線器(HUB)是一種共享介質的網絡設備,而且HUB本身不能識別目的地址,是采用廣播方式向所有節點發送。即當同一局域網內的A主機給B主機傳輸數據時,數據包在以HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的,對網絡上所有節點同時發送同一信息,然后再由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。在這種方式下我們知道很容易造成網絡堵塞,因為其實接收數據的一般來說只有一個終端節點,而現在對所有節點都發送,那么絕大部分數據流量是無效的,這樣就造成整個網絡數據傳輸效率相當低。另一方面由于所發送的數據包每個節點都能偵聽到,那顯然就不會很安全了,容易出現一些不安全因素。
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后,處理端口會查找內存中的MAC地址(網卡的硬件地址)對照表以確定目的MAC的NIC(網卡)掛接在哪個端口上,通過內部交換矩陣直接將數據迅速包傳送到目的節點,而不是所有節點,目的MAC若不存在才廣播到所有的端口。這種方式我們可以明顯地看出一方面效率高,不會浪費網絡資源,只是對目的地址發送數據,一般來說不易產生網絡堵塞;另一個方面數據傳輸安全,因為它不是對所有節點都同時發送,發送數據時其它節點很難偵聽到所發送的信息。這也是交換機為什么會很快取代集線器的重要原因之一。
交換機還有一個重要特點就是它不是像集線器一樣每個端口共享帶寬,它的每一端口都是獨享交換機的一部分總帶寬,這樣在速率上對于每個端口來說有了根本的保障。另外,使用交換機也可以把網絡“分段”,通過對照地址表,交換機只允許必要的網絡流量通過交換機,這就是后面將要介紹的VLAN(虛擬局域網)。通過交換機的過濾和轉發,可以有效的隔離廣播風暴,減少誤包和錯包的出現,避免共享沖突。這樣交換機就可以在同一時刻可進行多個節點對之間的數據傳輸,每一節點都可視為獨立的網段,連接在其上的網絡設備獨自享有固定的一部分帶寬,無須同其他設備競爭使用。如當節點A向節點D發送數據時,節點B可同時向節點C發送數據,而且這兩個傳輸都享有帶寬,都有著自己的虛擬連接。打個比方就是,如果現在使用的是10Mbps 8端口以太網交換機,因每個端口都可以同時工作,所以在數據流量較大時,那它的總流量可達到8*10Mbps=80Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,因為它是屬于共享帶寬式的,所以同一時刻只能允許一個端口進行通信,那數據流量再忙HUB的總流通量也不會超出10Mbps。如果是16端口、24端口的更是明顯了!
交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。目前一些高檔交換機還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬局域網)的支持、對鏈路匯聚的支持,甚至有的還具有路由和防火墻的功能。
交換機除了能夠連接同種類型的網絡之外,還可以在不同類型的網絡(如以太網和快速以太網)之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支持快速以太網或FDDI等的高速連接端口,用于連接網絡中的其它交換機或者為帶寬占用量大的關鍵服務器提供附加帶寬。
一般來說,交換機的每個端口都用來連接一個獨立的網段,但是有時為了提供更快的接入速度,我們可以把一些重要的網絡計算機直接連接到交換機的端口上。這樣,網絡的關鍵服務器和重要用戶就擁有更快的接入速度,支持更大的信息流量。
交換機,是組網的重要工具,用交換機能構置局域網 兩臺電腦用網線連到交換機上就能玩局域網游戲了
程控交換機
程控交換機,全稱為存儲程序控制交換機(與之對應的是布線邏輯控制交換機,簡稱布控交換機),也稱為程控數字交換機或數字程控交換機。通常專指用于**交換網的交換設備,它以計算機程序控制**的接續。
數字程控交換機分為長途交換機,本地交換機等。另外還有專用于信令網和智能網的類型。
數字程控交換機的基本功能為:用戶線接入,中繼接續,計費,設備管理等。
本地交換機自動檢測用戶的摘機動作,給用戶的**機回送撥號音,接收話機的產生的脈沖信號或雙音多頻(DTMF)信號,然后完成從主叫到被叫號碼的接續(被叫號碼可能在同一個交換機也可能在不同的交換機)。在接續完成后,交換機將保持連接,直到檢測出通信的一方掛機。
程控交換機是利用現代計算機技術,完成控制、接續等工作的**交換機。
其中通話接續部分是利用交換機中的數字交換網絡,采用PCM方式實現數字交換的,控制部分是通過軟件由計算機來實現的。
就是一個數據分解器,交換機(英文:Switch,意為“開關”)是一種用于電信號轉發的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有**語音交換機、光纖交換機等