交換機工作原理細節有哪些

　　交換機的主要功能包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN***虛擬區域網***的支援、對鏈路匯聚的支援，甚至有的還具有防火牆的功能。那麼具體工作原理是什麼呢?下面一起看看!

　　1.網路中的廣播幀

　　目前廣泛使用的網路作業系統有Netware、Windows NT等，而Lan Server的伺服器是通過傳送網路廣播幀來向客戶機提供服務的。這類區域網中廣播包的存在會大大降低交換機的效率，這時可以利用交換機的虛擬網功能***並非每種交換機都支援虛擬網***將廣播包限制在一定範圍內。

　　每臺文交換機的埠都支援一定數目的MAC地址，這樣交換機能夠“記憶”住該埠一組連線站點的情況，廠商提供的定位不同的交換機埠支援MAC數也不一樣，使用者使用時一定要注意交換機埠的連線端點數。

　　如果超過廠商給定的MAC數，交換機接收到一個網路幀時，只有其目的站的MAC地址不存在於該交換機埠的MAC地址表中，那麼該幀會以廣播方式發向交換機的每個埠。

　　2.虛擬網的劃分

　　虛擬網是交換機工作原理的重要功能，通常虛擬網的實現形式有三種：

　　***1***靜態埠分配

　　靜態虛擬網的劃分通常是網管人員使用網管軟體或直接設定交換機的埠，使其直接從屬某個虛擬網。這些埠一直保持這些從屬性，除非網管人員重新設定。這種方法雖然比較麻煩，但比較安全，容易配置和維護。

　　***2***動態虛擬網

　　支援動態虛擬網的埠，可以藉助智慧管理軟體自動確定它們的從屬。埠是通過藉助網路包的MAC地址、邏輯地址或協議型別來確定虛擬網的從屬。當一網路節點剛連線入網時。

　　交換機工作原理埠還未分配，於是交換機通過讀取網路節點的MAC地址動態地將該埠劃入某個虛擬網。這樣一旦網管人員配置好後，使用者的計算機可以靈活地改變交換機埠，而不會改變該使用者的虛擬網的從屬性，而且如果網路中出現未定義的MAC地址，則可以向網管人員報警。

　　***3***多虛擬網埠配置

　　該配置支援一使用者或一埠可以同時訪問多個虛擬網。這樣可以將一臺網路伺服器配置成多個業務部門***每種業務設定成一個虛擬網***都可同時訪問，也可以同時訪問多個虛擬網的資源，還可讓多個虛擬網間的連線只需一個路由埠即可完成。

　　但這樣會帶來安全上的隱患。虛擬網的業界規範正在制定當中，因而各個公司的產品還談不上互操作性。Cisco公司開發了Inter-Switch Link***ISL***虛擬網路協議，該協議支援跨骨幹網***ATM、FDDI、Fast Ethernet***的虛擬網。但該協議被指責為缺乏安全性上的考慮。傳統的計算機網路中使用了大量的共享式Hub，通過靈活接入計算機埠也可以獲得好的效果。

　　3.高速區域網技術的應用

　　快速乙太網技術雖然在某些方面與傳統以大網保持了很好的相容性，但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX對傳輸距離和級連都有了比較大的限制。通過100Mbps的交換機可以打破這些侷限。同時也只有交換機端口才可以支援雙工高速傳輸。

　　目前也出現了CDDI/FDDI的交換技術，另外該CDDI/FDDI的埠價格也呈下降趨勢，同時在傳輸距離和安全性方面也有比較大的優勢，因此它是大型網路骨幹的一種比較好的選擇。

　　3COM的主要交換產品有Linkswitch系列和LANplex系列;BAY的主要交換產品有LattisSwitch2800，BAY stack workgroup、System3O00/5000***提供某些可選交換模組***;Cisco的主要交換產品有Catalyst 1000/2000/3000/5000系列。

　　三家公司的產品形態看來都有相似之處，產品的價格也比較接近，除了設計中要考慮網路環境的具體需要***強調埠的搭配合理***外，還需從整體上考慮，例如網管、網路應用等。隨著ATM技術的發展和成熟以及市場競爭的加劇，幀交換機的價格將會進一步下跌，它將成為工作組網的重要解決方案。

　　補充：交換機基本使用方法

　　作為基本核心交換機使用，連線多個有線裝置使用：網路結構如下圖，基本連線參考上面的【方法/步驟1：基本連線方式 】

　　作為網路隔離使用：對於一些功能好的交換機，可以通過模式選擇開關選擇網路隔離模式，實現網路隔離的作用，可以只允許普通埠和UPlink埠通訊，普通埠之間是相互隔離不可以通訊的

　　除了作為核心交換機***中心交換機***使用，還可以作為擴充套件交換機***接入交換機***來擴充套件網路

　　放在路由器上方，擴充套件網路供應商的網路線路***用於一條線路多個IP的網路***，連線之後不同的路由器用不同的IP連線至公網

　　相關閱讀：交換機硬體故障常見問題

　　電源故障：

　　由於外部供電不穩定，或者電源線路老化或者雷擊等原因導致電源損壞或者風扇停止，從而不能正常工作。

　　由於電源緣故而導致機內其他部件損壞的事情也經常發生。

　　如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說明交換機沒有正常供電。

　　這類問題很容易發現，也很容易解決，同時也是最容易預防的。

　　針對這類故障，首先應該做好外部電源的供應工作，一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源，並新增穩壓器來避免瞬間高壓或低壓現象。

　　如果條件允許，可以新增UPS***不間斷電源***來保證交換機的正常供電，有的UPS提供穩壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。

　　在機房內設定專業的避雷措施，來避免雷電對交換機的傷害。現在有很多做避雷工程的專業公司，實施網路佈線時可以考慮。