链路层交换机
- 接收链路层帧并将之转发到相应出链路;
- 交换机对子网中的主机和路由器是透明的,即主机和路由器不必要了解交换机
的存在;
- 过滤 决定是否应丢弃帧
- 转发 决定接收的帧应当被导向哪个接口,并将帧移动到该接口
交换机表
- 实现过滤和转发功能;
- 交换机表包含对应于某局域网上某些主机和路由器的表项;
- 表项包含MAC地址字段,通向该地址的交换机接口字段,表项放置在表中的时间字段;
交换机行为
设若从交换机接口x到达一个目的地为MAC A的帧
- 若无A对应的表项,交换机广播该帧;即向接口x以外的所有接口输出该帧;
- 若A对应的表项将A映射到接口x,交换机丢弃该帧;
- 若A对应的表项将A映射到接口y,交换机将该帧放入y的输出缓存以待输出;
交换机自学习
交换机表自动,动态,自治地建立,无需网络管理员或配置协议的干预;
自学习过程
- 交换机表初始为空;
- 设在t时刻x接口上收到了一个源MAC为a的帧,则交换机设置(添加或更新)一个以t为初始时间字段,x为接口字段,a为MAC地址字段的表项;故而,若局域网中的节点发送了帧,交换机便会自动地记录下相应信息;
- 若在老化期内,交换机一直没接收到某个已有表项所对应的帧,交换机将清除该表项;
- 交换机即插即用双全工;
交换机性质
- 消除碰撞 交换机缓存帧且决不会在网段上同时传输多个帧,故不可能发生碰撞;
- 异质链路 交换机将链路彼此隔离,故局域网可以使用不同速率乃至不同媒介的链路。易于实现新旧设备的混用;
- 管理 安全性更强,网络管理更方便。交换机可以智能检测某些问题并断开异常链路,同时交换机也能收集网络流量信息以便调试管理;
交换机与路由器
交换机
- 交换机即插即用
- 交换网络的活跃拓扑被限制为一颗生成树,因为冗余路径会导致广播帧的循环;
- 大型交换网络要求在主机和路由器中维护大ARP表
- 交换机对于广播风暴不提供保护措施
路由器
- 路由器需人工配置(IP等)
- 路由网络拓扑结构灵活,允许冗余路径;
- 路由器提供更健壮地流量隔离和对广播风暴的控制;