网络交换机是大多数现代网络中不可或缺的组件,它在本地区域网络(LAN)内的设备之间提供连接。交换机在OSI模型的第二层(数据链路层)运行,并使用MAC地址将帧转发到正确的目标设备。但是网络交换机到底是做什么的呢?让我们来逐一分析。
交换机的关键功能是为了更好的性能和安全性来分割网络。如果没有交换机,所有的设备都必须在一个共享的网络段上竞争带宽。交换机为每个端口创建专用的冲突域,允许设备充分利用网络容量。这可以提高整体吞吐量。
交换机通过检查每帧收到的源MAC地址来构建MAC地址表。这使得交换机可以学习哪些设备连接到了哪些端口。在转发帧时会查询该表 - 帧只会被转发到与目标MAC地址相关联的端口。这消除了集线器上看到的不必要的广播流量。
交换机还可以过滤帧,只将相关的帧转发到每个设备,并阻止不会发送到特定端口的帧。这增强了安全性并节省了带宽。VLAN可以进一步隔离流量,防止VLAN间的通信。
速度和双工配置 - 交换机允许用户设置端口速度并配置全双工通信,消除冲突。
端口镜像 - 交换机可以将一个或多个端口的流量复制到另一个端口进行分析,增加网络可见性。
链路聚合 - 多个物理链路可以组合成一个逻辑干线,在交换机之间或交换机和服务器之间增加带宽。
服务质量(QoS)和流量整形 - 服务质量机制可以优先考虑语音和视频等重要流量。流量整形防止拥塞并确保关键流量具有优先权。
生成树协议(STP)- STP可防止冗余交换网络中的第二层环路,在链路失败时提供自动故障切换。
以太网供电(PoE)- 以太网供电允许交换机通过以太网电缆传输数据和电力到设备,如无线访问点或IP电话。
总之,网络交换机在将网络细分为更小的广播域方面起着关键作用。这通过消除冲突和不必要的广播流量来提高吞吐量。交换机还通过根据MAC地址过滤流量来提高安全性,并提供额外的功能来改善性能、监控和冗余性。交换机已经成为任何现代高速网络不可或缺的部分。在部署LAN时,应仔细考虑交换机,以满足您的商业网络的连接性、性能和可扩展性需求。