3 交换机概念原理

交换机（Switch）是一种在计算机网络中用于连接多个设备并转发数据包的网络设备。全名为以太网交换机。

它并不是一成不变的设备，而是被技术人员不断更新发展的产物。我们要了解交换机的概念，就必须结合交换机的更新及发展历史来分析。

3.1  集线器及缺点

在我们上学的时候，宿舍六个人统一办理网线，六个人六台电脑，但是一个房间只有一个光纤接口，怎么样才能保证六台电脑都通上网呢？这时就用到了集线器，集线器一端连接光纤，另一段有六个端口，可以再接上六条光纤分别连上六台电脑，此时这种组合叫做局域网。在这个例子中，集线器是处于OSI参考模型的最底层，即物理层。

但它有着显著的缺点。当我们六个人同时在用电脑打游戏或者下载文件时，网络就会变卡，这是为什么呢？（1）集线器是采用广播数据的发送方式。（2）采用共享带宽的形式，设备越多，就越会造成网络拥堵的现象发生。（3）线器的的数据传输方式是非双工传输模式，同一时间只能有一台设备占用传输通道发送或接收数据，另一台设备只能等待。

3.2  二层交换机原理及缺点

为解决上述两个缺点，1989年，第一台以太网交换机诞生。对外提供7个端口，工作在OSI模型的第二层-数据链路层，因此被称为二层交换机。对应集线器的前两个缺点，二层交换机的两个个改善：（1）它是按照内存里的地址表将数据直接发送给目的地址，如果没有则会通过广播来查找，握手成功后再把它存放到地址表，方便下次寻找和使用，找不到的话就先放到缓存慢慢找；（2）每一个端口上的设备能够独享全部带宽，数据传输效率互不影响；第三处没有变化。但在1993年，第三个缺点也解决了，使得一条链路可以同时发送和接收数据，即全双工以太网。

3.3  三层交换机原理及缺点

3.4  信号源交换机原理