2024年6月1日发(作者：)

交换机的基础知识

许多新型的Client／Server应用程序以及多媒体技术的出现，导致了传统 的共享式

网络远远不能满足要求，这也就推动了局域网交换机的出现。

1、交换机的定义

局域网交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，并且可以连接不同的网段。

交换机各个端口之间的通信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。为了进一步

提高性能，每个端口还可以只连接一个设备。

为了实现交换机之间的互连或与高档服务器的连接，局域网交换机一般拥有一个或几

个高速端口，如100M以太网端口、FDDI端口或155M ATM端口，从而保证整个网络的

传输性能。

2、交换机的特性

通过集线器共享局域网的用户不仅是共享带宽，而且是竞争带宽。可能由于个别用户

需要更多的带宽而导致其他用户的可用带宽相对减少，甚至被迫等待，因而也就耽误了通

信和信息处理。利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共享式局域网的用户分

成许多独立的网段，减少竞争带宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解共享

网络的拥挤状况。由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和带宽，

能 保护用户以前在介质方面的投资，并提供良好的可扩展性，因此交换机不但是网桥的理

想替代物，而且是集线器的理想替代物。

与网桥和集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能：

（1）通过支持并行通信，提高了交换机的信息吞吐量。

（2）将传统的一个大局域网上的用户分成若干工作组，每个端口连接一台设备 或连

接一个工作组，有效地解决拥挤现像。这种方法人们称之为网络微分 段（Micro一

segmentation）技术。

（3）虚拟网（VirtuaI LAN）技术的出现，给交换机的使用和管理带来了更大 的灵活

性。我们将在后面专门介绍虚拟网。

（4）端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络系统都是有一个或几个服务器，而绝

大部分都是普通的客户机。客户机都需要访问服务器，这样就导致服务器的通信和事务处

理能力成为整个网络性能好坏的关键。

交换机就主要从提高连接服务器的端口的速率以及相应的帧缓冲区的大小，来提高整

个网络的性能，从而满足用户的要求。一些高档的交换机还采用全双工技术进一步提高端

口的带宽。以前的网络设备基本上都是采用半双工的工作方式，即当一台主机发送数据包

的时候， 它就不能接收数据包，当接收数据包的时候，就不能发送数据包。由于采用全双

工技术，即主机在发送数据包的同时，还可以接收数据包，普通的10M端口就可以变成

20M端口，普通的100M端口就可以变成200M 端口，这样就进一步提高了信息吞吐量。

3、交换机的工作原理

传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网桥，即传统的（二层） 交换机。