交换机的工作原理

交换机的工作原理是什么呢？不知道的小伙伴来看看小编今天的分享吧！

交换机是基于以太网、光纤、异步传输模式 (ATM) 和InfiniBand等网络的常见组件。

交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分网络层广播，即广播域。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域。

计算机网络通信是分层进行的，交换机是较低层的东东。打个比方，当你们四个同时在打游戏，从高层次来看，就是应用层上来看，有一个服务器在为四个客户端提供服务。就是你能看到的层次。

那么四个客户端和服务器的数据怎么被稳定的，传送的呢？这个属于网络层和传输层干的事，这个比应用层又低一个层次。简单来说，我们仅看网络层，给五个节点每个节点一个地址，就是ip地址。然后，数据就像平时邮局里的邮件一样按照目的地址投递过去。在这一层上，我们能看到的就是五个地址之间相互传数据。这就是互联网。

交换机的工作比上面说的层次更低，因为按照ip地址找主机是个技术活，难度大，价格高。因此，我们希望那些离得近的主机，尽量内部解决，不用互联网设备。因此，我们就把离得近的主机放在一个圈子里面，用mac地址来相互通信。这就像你要给隔壁老王送个蛋，就自己上门跑一趟就好。交换机就是完成这事的。在交换机看来，它仅知道，按照mac地址和端口进行数据交换。比如你们四台机器连在1，2，3，4口上，外网连8口。你们打游戏的时候，交换机知道的是，1，2，3，4口都有数据发到8口，8口也有数据发到1，2，3，4口。具体是哪口看mac地址。当然，交换机只能完成近端通信，当目的地远的时候就仍然需要通过网关来通信了。