交换机交换机

- 日理万妓 2021-12-07 12:31 417阅读 0赞

交换机。常常听人说交换机、路由器。什么是交换机？为什么叫交换机？交换什么？交换机是不是就是路由器？这二者有什么区别？

这是我的疑问。没办法，基础没打好。

**一、什么是交换机**  
交换机是这么一种设备：将网络分成若干小段，以解决网络拥堵，降低出错，提高传输效率。

为什么分成若干小段可以提高传输效率呢？这涉及到网络数据传输的方式。数据在网络节点间传输，叫做“交换”。这种叫法真让人疑惑，本来我们理解的交换，是你给我一份东西，我给你一份东西，互通有无才叫交换，怎么数据传输也叫交换呢？不懂。

言归正传。数据交换有3种方式：

**1、电路交换**  
两节点间建立一个长连接，独占带宽，直到通信结束才释放。两节点之间也许有若干设备，但这种方式下，这些设备可能会被无视。

**2、报文交换**  
两节点间有若干设备，报文在这些设备间一段一段地传输，每个设备接收到数据后，先存储下来，然后再转发给下一设备，最终到达目标节点。因此这种方式，两节点间只有部分路段被占用。

**3、包交换**  
数据分割成数据包，化整为零，每个包都有序列号和目标地址，因此包可以通过任何路径到达目的节点。每个包将会尝试采用各自最快的路径。

这种方式需要重组数据包，会耗费一些时间，因此不适用于实时电话或电视传输。但它不需要独占带宽，也无须存储转发，有很大的经济性。互联网就是一个包交换的广域网。

交换机，将一个网络从逻辑上划分成几个较小的段，数据可以在这些段间一段一段地传输，以提高通信效率，其原理，跟在网络不好的情况下断点续传，或者将一个巨大文件压缩成多个小压缩包然后再传送，以提高成功率是一样的。

在容易产生拥堵的网段使用交换机是一种较好的解决方案。

**二、交换机的交换方式**  
交换机有2种交换方式，应该就是报文交换和包交换

**1、快捷方式（包交换）**  
不读整个包，只读帧头，不对数据包进行校验；未等整个数据包接收完就开始读取帧头，获得地址后即决定转发到何处，并快速转发出去，并不会将包存储下来。优点是速率高，但易出错，遇到网络堵塞失去意义，反而因为需要频繁重发而加剧拥堵。

**2、存储转发**  
转发前要读入整帧数据包到内存并检查正确性。适合大型网络。

**三、交换机与集线器、网桥、路由器**  
目前的趋势是，交换机、集线器、路由器的边界越来越模糊。

0、网卡  
运行在数据链路层。为何不是物理层？数据链路层处理的是数据帧，MAC地址是一个数据链路层地址，MAC地址就烧在网卡上，所以网卡应该运行在数据链路层。我觉得网卡应该是跨越物理层和数据链路层。

1、集线器  
运行在物理层，相当于多个网口的集成

2、中继器  
运行在物理层

3、网桥  
运行在数据链路层，连接不同的网段。它能解析所收发的数据，特别是能解析出MAC地址。一个网络节点都有2类地址：数据链路层地址（MAC地址）和网络层地址（IP地址）。

4、交换机  
相当于多路网桥。将同一网络分成若干小段。运行在数据链路层。

5、路由器  
运行在网络层。连接不同网络以及接入因特网。路由器具有在网上传递数据时选择最佳路径的能力。

6、网关  
不是一种单纯的硬件，而是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。并且运行在几个层上。

[学习笔记–数据通信与计算机网络][Link 1]

[Link 1]: https://leftfist.blog.csdn.net/article/details/86698376

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