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交换机的工作原理

交换机工作于OSI参考模型的二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。交换机介绍想了解更多关于赫思曼交换机的相关资讯，请持续关注本公司。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分网络层广播，即广播域。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域。

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四层交换机的特点

OSI模型的第四层是传输层。传输层负责端对端通信，即在网络源和目标系统之间协调通信。交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网交换机。在IP协议栈中这是TCP（一种传输协议）和UDP（用户数据包协议）所在的协议层。在第四层中，TCP和UDP标题包含端口号（port number），它们可以区分每个数据包包含哪些应用协议（例如HTTP、FTP等）。端点系统利用这种信息来区分包中的数据，尤其是端口号使一个接收端计算机系统能够确定它所收到的IP包类型，并把它交给合适的高层软件。端口号和设备IP地址的组合通常称作'插口（socket）'。1和255之间的端口号被保留，他们称为'熟知'端口，也就是说，在所有主机TCP/I P协议栈实现中，这些端口号是相同的。除了'熟知'端口外，标准UNIX服务分配在256到1024端口范围，定制的应用一般在1024以上分配端口号。分配端口号的清单可以在RFC1700 'Assigned Numbers'上找到。

TCP/UDP端口号提供的附加信息可以为网络交换机所利用，这是第四层交换的基础。具有第四层功能的交换机能够起到与服务器相连接的'虚拟IP'(VIP)前端的作用。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。每台服务器和支持单一或通用应用的服务器组都配置一个VIP地址。这个VIP地址被发送出去并在域名系统上注册。在发出一个服务请求时，第四层交换机通过判定TCP开始，来识别一次会话的开始。然后它利用复杂的算法来确定处理这个请求的较佳服务器。一旦做出这种决定，交换机就将会话与一个具体的IP地址联系在一起，并用该服务器真正的IP地址来代替服务器上的VIP地址。

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交换机发展前景介绍

随着云计算和虚拟化技术的迅速发展， 数据中心业务的融合，对交换机的性能、功能、可靠性等提出了更高的要求。以太网交换机简介以太网交换机随着计算机及其互联技术（也即通常所谓的“网络技术”）的迅速发展，以太网成为了迄今为止普及率比较高的短距离二层计算机网络。但由于数据中心交换机能够承载各种业务，对数据的传输提供较 好的保障。而数据中心交换机将来还会承载未来更多的业务，对未来网络的发展有很好的扩展性。 所以相信对于未来数据中心的建立，数据中心交换机会随着时***展，针对网络中的需求研发出更稳定和更新技术的交换机。现在已经步入数据时代，相信数据中心交换机必定会大展宏图。

世界在进步，科技在发展，网络也在不断的提速。从首块网卡的问世，到现在通用的千兆以太网卡、万兆网卡，甚至还有很多超万兆的网卡出现。一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个***的网段，但是有时为了提供更快的接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。标示着，世界正在发生翻天覆地的变化，数据流量正在不断地增加，传统的交换机已经不能满足现在日趋复杂的网络和庞大的流量。 为了能够更好的承载视频、语音、文件等各种服务。需要高速的硬件和新一代的交换系统来处理越来越大的数据流量。随着云计算的发展越来越快， 对于数据中心的建立将带来更大的考验，对交换机的性能、背板带宽要求也更加高。 数据中心交换机在此大环境下孕育而 生，接替了传统的交换机工作在数据中心。提供了更高的可靠性，更稳定的性能和更大的吞吐量。还有更新的技术解决复杂的网络。

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