交換機發展歷史

“交換機”是一個舶來詞，源自英文“Switch”，原意是“開關”，中國技術界在引入這個詞匯時，翻譯為“交換”。在英文中，動詞“交換”和名詞“交換機”是同一個詞（注意這里的“交換”特指電信技術中的信號交換，與物品交換不是同一個概念）。

1993年，局域網交換設備出現，1994年，國內掀起了交換網絡技術的熱潮。其實，交換技術是一個具有簡化、較高的性能和較高的端口密集特點的交換產品，體現了橋接技術的復雜交換技術在OSI參考模型的第二層操作。與橋接器一樣，交換機按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉發。而這種轉發決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是交換機轉發延遲很小，操作接近單個局域網性能，遠遠超過了普通橋接互聯網網絡之間的轉發性能。

交換技術允許共享型的局域網段進行帶寬調整，以減輕局域網之間信息流通出現的瓶頸問題。已有以太網、快速以太網、FDDI和ATM技術的交換產品。

類似傳統的橋接器，交換機提供了許多網絡互聯功能。交換機能經濟地將網絡分成小的沖突網域，為每個工作站提供更高的帶寬。協議的透明性使得交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協議網絡中；交換機使用現有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網卡，不必作高層的硬件升級；交換機對工作站是透明的，這樣管理開銷低廉，簡化了網絡節點的增加、移動和網絡變化的操作。

利用專門設計的集成電路可使交換機以線路速率在所有的端口并行轉發信息，提供了比傳統橋接器高得多的操作性能。專門集成電路技術使得交換器在更多端口的情況下得以實現上述性能，其端口造價低于傳統型橋接器。

交換機軟件管理

可網管交換機均遵循SNMP協議（簡單網絡管理協議），SNMP協議是一整套的符合國際的標準的網絡設備管理規范。凡是遵循SNMP協議的設備，均可以通過網管軟件來管理。你只需要在一臺網管工作站上安裝一套SNMP網絡管理軟件，通過局域網就可以很方便地管理網絡上的交換機、路由器、服務器等。通過SNMP網絡管理軟件的界面如圖3所示，它也是一種帶內管理方式。

可網管交換機的管理可以通過以上三種方式來管理。究竟采用哪一種方式呢？在交換機初始設置的時候，往往得通過帶外管理；在設定好IP地址之后，就可以使用帶內管理方式了。帶內管理因為管理數據是通過公共使用的局域網傳遞的，可以實現遠程管理，然而安全性不強。帶外管理是通過串口通信的，數據只在交換機和管理用機之間傳遞，因此安全性很強；然而由于串口電纜長度的限制，不能實現遠程管理。所以采用哪種方式得看你對安全性和可管理性的要求了。

交換機的功能和工作原理

交換機的功能

交換機的功能是連接計算機、服務器、網絡打印機、網絡攝像頭、IP電話等終端設備，并實現與其它交換機、無線接入點、路由器、網絡防火墻等網絡設備的互聯，從而構建局域網絡，實現所有設備之間的通信。

交換機的工作原理

交換機位于OSI參考模型中的第二層（數據鏈路層），交換機的工作依賴于對MAC地址的識別（所有的網絡設備都有一個獨一的MAC地址，通常是由廠商直接燒錄進網卡中）。

交換機工作原理

當交換機從其某個端口收到一個數據包時，先讀取包頭中的源MAC地址（即發送該數據包的設備網卡的MAC地址），將該MAC地址和端口對應起來添加到交換機內存里的地址表中；然后再讀取包頭中的目的MAC地址，對照內存里的地址表看該MAC地址與哪個端口對應，如果地址表中有該MAC地址的對應端口，則將該數據包直接拷貝到對應的端口上，如果沒有找到，則將該數據幀作為一個廣播幀發送到所有的端口，對應的MAC地址設備會自動接受該幀數據，同時，交換機將接受該幀數據的端口與這個目的MAC地址對應起來放入內存中的地址表中。