11、LAN 交换技术全面解析

LAN 交换技术全面解析

1. 交换机基础特性

1.1 碰撞域与广播域

交换机通过支持全双工模式来分割碰撞域，默认会自动协商双工模式和速度，且不会强制使用全双工。在一些网络示例中，一个广播域可能包含多个碰撞域，例如在有多个集线器连接的网络中，一个 PC 发送的 ARP 请求可能被其他集线器上的 PC 听到，这表明只有一个广播域存在。若要创建多个广播域，则需要创建 VLAN 并进行路由配置。

1.2 MAC 地址表

MAC 地址表（也称为 CAM 表）临时构建并存储在 RAM 中。当交换机断电或执行清除命令时，该表将不复存在。交换机通过检查进入端口上帧的源 MAC 地址来学习 MAC 地址，并将源 MAC 地址与进入端口关联起来。

1.3 交换机的优势

交换机具有低延迟的特点，因为帧可以快速转发。它利用 ASIC 硬件进行交换，成本较低。此外，交换机根据 MAC 地址表中的 MAC 地址与端口关联信息来做出转发或过滤决策。

2. 交换模式

2.1 存储转发模式

存储转发模式是边缘交换设备的默认模式。在此模式下，交换机接收整个帧，计算 CRC（循环冗余校验），然后再做出转发决策。如果 CRC 不匹配，帧将被丢弃，发送节点需要在过期计时器或上层协议计时器超时后重新传输。

2.2 无碎片模式

无碎片模式读取帧的前 64 字节，若帧完整则认为可以转发。这是因为大多数会导致帧碎片的碰撞发生在帧的前 64 字节内，这种交换方法常用于 SOHO 交换设备。

2.3 直通模式