精华内容
下载资源
问答
  • 工业以太网交换机的三种转发方式
    千次阅读
    2021-04-06 09:44:32

    交换(switching)是按照通信两端传输信息的要求,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。根据工作位置的不同,可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域网的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。那么,交换机的转发方式有哪几种呢?接下来我们就跟随飞畅科技的小编一起来详细了解下吧!

    转发方式:
    1.直通转发(cut-through switching )
    2.存储转发(Store-and-Forward switching)
    3.无碎片转发(Fragment-free switching)

    由于第三种方法主要是第一种“直通转发”的变形,所以只着重介绍第一二种方法。

    无论是直通转发还是存储转发都是一种二层的转发方式,而且它们的转发策略都是基于 目的MAC(DMAC)的,在这一点上这两种转发方式没有区别。

    它们之间的最大区别在于,它们何时去处理转发,也就是交换机怎样去处理数据包的接收进程和转发进程的关系。

    转发类型:

          1、直通式(Cut Through)

          直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口,在输入与输出交叉处接通,把数据包直通到相应的端口,实现交换功能。由于不需要存储,延迟非常小、交换非常快,这是它的优点。

         它的缺点是,因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来,所以无法检查所传送的数据包是否有误,不能提供错误检测能力。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通,而且容易丢包。

          2、存储转发(Store; Forward)

          存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址,通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换,保持高速端口与低速端口间的协同工作。

          3、碎片隔离(Fragment Free)

          这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节,如果小于64字节,说明是假包,则丢弃该包;如果大于64字节,则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢。

          无论是直通转发还是存储转发都是一种二层的转发方式,而且它们的转发策略都是基于 目的MAC(DMAC)的,在这一点上这两种转发方式没有区别。它们之间的最大区别在于,它们何时去处理转发,也就是交换机怎样去处理数据包的接收进程和转发进程的关系。

    好了,以上内容就是飞畅科技关于交换机三种转发方式的相关详细介绍,希望能对大家有所帮助!

    更多相关内容
  • 针对目前流行的高性能无线路由器以及家庭网关等应用场景,设计了基于FPGA的千兆以太网交换机。采用自顶向下的设计方法,通过MAC控制器、交换控制模块、学习查找模块以及共享缓存空间这4个模块实现系统功能。实现了5...
  • 以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机,以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互...

    以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机,以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无冲突地传输数据。那么,以太网交换机的工作原理有哪些呢?接下来我们就一起来详细看看吧!

    以太网交换机工作原理
    以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层(即数据链路层),是一种基于MAC(Media  Access Control,介质访问控制)地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

    交换机上用于链接计算机或其他设备的插口称作端口。计算机借助网卡通过网线连接到交换机的端口上。网卡、交换机和路由器的每个端口都具有一个MAC地址,由设备生产厂商固化在设备的EPROM中。MAC由IEEE负责分配,每个MAC地址都是全球唯一的。MAC地址是长度为48位的二进制,前24位由设备生产厂商标识符,后24位由生产厂商自行分配的序列号。

     

    交换机在端口上接受计算机发送过来的数据帧,根据帧头的目的MAC地址查找MAC地址表然后将该数据帧从对应端口上转发出去,从而实现数据交换。
    交换机的工作过程可以概括为“学习、记忆、接收、查表、转发”等几个方面:通过“学习”可以了解到每个端口上所连接设备的MAC地址;将MAC地址与端口编号的对应关系“记忆”在内存中,生产MAC地址表;从一个端口“接收”到数据帧后,在MAC地址表中“查找”与帧头中目的MAC地址相对应的端口编号,然后,将数据帧从查到的端口上“转发”出去。

    交换机分割冲突域,每个端口独立成一个冲突域。每个端口如果有大量数据发送,则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中,在轮到发送时再发送出去。

    好了,以上内容就是飞畅科技关于什么是以太网交换机?以太网交换机工作原理这个问题的相关详细介绍,希望能对大家有所帮助!杭州飞畅,20年专注光纤通信研发、生产和销售,主营光端机、光纤收发器、工业交换机、协议转换器等,我们为客户提供定制化的产品服务。欢迎前来了解、交流。

    展开全文
  • 项目概述  城市污水处理厂在生态文明建设、节能减排等综合治理中发挥重要作用...工业以太网交换机采用存储转换交换方式,同时提高以太网通信速度,并且内置智能报警设计监控网络运行状况,使得在恶劣危险的工业环境中
  • 它的缺点是,因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来,所以无法检查所传送的数据包是否误,不能提供错误检测能力。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通,而且容易丢包。  (2) 存储...
  • Broadcom公司宣布推出具有240Gb多层交换能力的单芯片万兆以太网交换机芯片。Broadcom公司的新型芯片利用65纳米工艺实现业内最低功耗,最终使"绿色"数据中心得以实现。数据中心承载着所有网络内容和重要的商业资产,...
  • Broadcom(博通)公司宣布推出具有240Gb多层交换能力的单芯片万兆以太网交换机芯片。Broadcom公司的新型芯片利用65纳米工艺实现最低功耗,最终使“绿色”数据中心得以实现。数据中心承载着所有网络内容和重要的商业...
  • 以及为数据中心、移动和企业基础设施提供高速以太网连接解决方案的市场领先企业Aquantia日前宣布:推出业界首款和唯一一款2.5G以太网交换机一揽子解决方案、参考设计和软件集成,以加速在现有Cat5和Cat6线缆基础设施...
  • 澳大利亚一家领先的船舶制造商,本着为国际市场制造高质量商业船舶的理念,于1988年开始运作。截止公司五周年,其已成为亚洲主要...用于分析及早期警告的实时及历史数据,对于决策者控制及规划水路运输应用重要意义。
  • Broadcom(博通)公司(Nasdaq:BRCM)今天宣布,推出具有240Gb多层交换能力的单芯片万兆以太网交换机芯片。Broadcom公司的新型芯片利用65纳米工艺实现业内最低功耗,最终使“绿色”数据中心得以实现。数据中心承载着...
  • 以太网交换机的用途哪些?

    千次阅读 2020-08-17 11:01:16
    学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。 转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中映射时,它被转发到连接目的节点的端口而...

    交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。接下来就由飞畅科技的小编带大家详细了解下交换机的用途有哪些吧!

    学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。 

    转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。
    消除回路:当交换机包括一个冗余回路时,以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生,同时允许存在后备路径。

    交换机除了能够连接同种类型的网络之外,还可以在不同类型的网络(如以太网和快速以太网)之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口,用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。

    一般来说,交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段,但是有时为了提供更快的接入速度,我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样,网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度,支持更大的信息流量。

    最后简略的概括一下交换机的基本功能:
    1. 像集线器一样,交换机提供了大量可供线缆连接的端口,这样可以采用星型拓扑布线。
    2. 像中继器、集线器和网桥那样,当它转发帧时,交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。
    3. 像网桥那样,交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。
    4. 像网桥那样,交换机将局域网分为多个冲突域,每个冲突域都是有独立的宽带,因此大大提高了局域网的带宽。
    5. 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外,交换机还提供了更先进的功能,如虚拟局域网(VLAN)和更高的性能。

    交换机的用途有哪些?

    传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。

    1.回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路,必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题,路由器之间可以有多条通路来平衡负载,提高可靠性。 
    2.负载集中:交换机之间只能有一条通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。而路由器的路由协议算法可以避免这一点,OSPF路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。
    3.广播控制:交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大的广播域,广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路由器继续进行广播。
    4.子网划分:交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址,IP地址由网络管理员分配,是逻辑地址且IP地址具有层次结构,被划分成网络号和主机号,可以非常方便地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。
    5.保密问题:虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直观方便。

    人工交换
    电信号交换的历史应当追溯到电话出现的初期。当电话被发明后,只需要一根足够长的导线,加上末端的两台电话,就可以使相距很远的两个人进行语音交谈。 
    电话增多后,要使每个拥有电话的人都能相互通信,我们不可能每两台电话机之间都拉上一根线。于是人们设立了电话局,每个电话用户都接一根线到电话局的一个大电路板上。当A希望和B通话时,就请求电话局的接线员接通B的电话。接线员用一根导线,一头插在A接到电路板上的孔,另一头插到B的孔,这就是“接续”,相当于临时给A和B拉了一条电话线,这时双方就可以通话了。当通话完毕后,接线员将电线拆下,这就是“拆线”。整个过程就是“人工交换”,它实际上就是一个“合上开关”和“断开开关”的过程。因此,把“交换”译为“开关”从技术上讲更容易让人理解。 

    电路程控
    人工交换的效率太低,不能满足大规模部署电话的需要。随着半导体技术的发展和开关电路技术的成熟,人们发现可以利用电子技术替代人工交换。电话终端用户只要向电子设备发送一串电信号,电子设备就可以根据预先设定的程序,将请求方和被请求方的电路接通,并且独占此电路,不会与第三方共享(当然,由于设计缺陷的缘故,可能会出现多人共享电路的情况,也就是俗称的“串线”)。这种交换方式被称为“程控交换”。而这种设备也就是“程控交换机”。


    由于程控交换的技术长期被发达国家垄断,设备昂贵,我国的电话普及率一直不高。随着当年华为、中兴通讯等企业陆续自主研制出程控交换机,电话在我国得到迅速地普及。

    语音程控交换机普遍使用的通信协议为七号信令(Signalling System No.7)
    与集线器比较


    1.从OSI体系结构来看,集线器属于第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。也就是说集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用,对于数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理,不能保证数据传输的完整性和正确性;而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形,而且可以过滤短帧、碎片等。


    2.从工作方式看,集线器是一种广播模式,也就是说集线器的某个端口工作的时候,其它所有端口都能够收听到信息,容易产生广播风暴,当网络较大时网络性能会受到很大影响;而交换机就能够避免这种现象,当交换机工作的时候,只有发出请求的端口与目的端口之间相互响应而不影响其它端口,因此交换机就能够隔离冲突域并有效地抑制广播风暴的产生。


    3.从带宽来看,集线器不管有多少个端口,所有端口都共享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口传送数据,其它端口只能等待,同时集线器只能工作。在半双工模式下;而对于交换机而言,每个端口都有一条独占的带宽,当两个端口工作时不影响其它端口的工作,同时交换机不但可以工作,在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。

    展开全文
  • 以太网交换机的功能与特点

    千次阅读 2021-06-12 16:37:31
    以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机,以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互...

    以太网交换机的特点

    以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机,以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无冲突地传输数据。

    • 1、以太网交换机的每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。
    • 2、交换机能同时连通许多对的端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无冲突地传输数据。
    • 3、用户独占传输媒体的带宽,若一个接口到主机的带宽是10Mbit每秒,那么有10个接口的交换机的总容量是100Mbit每秒。这是交换机的最大优点。

    以太网交换机的工作原理

    以太网交换机工作于数据链路层,是一种基于MAC(Media Access Control,介质访问控制)地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

    • 1,交换机上用于链接计算机或其他设备的插口称作端口。计算机借助网卡通过网线连接到交换机的端口上。网卡、交换机和路由器的每个端口都具有一个MAC地址,。交换机在端口上接受计算机发送过来的数据帧,根据帧头的目的MAC地址查找MAC地址表然后将该数据帧从对应端口上转发出去,从而实现数据交换。

    • 2,交换机的工作过程可以概括为“学习、记忆、接收、查表、转发”等几个方面:通过“学习”可以了解到每个端口上所连接设备的MAC地址;将MAC地址与端口编号的对应关系“记忆”在内存中,生产MAC地址表;从一个端口“接收”到数据帧后,在MAC地址表中“查找”与帧头中目的MAC地址相对应的端口编号,然后,将数据帧从查到的端口上“转发”出去。

    • 3,交换机分割冲突域,每个端口独立成一个冲突域。每个端口如果有大量数据发送,则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中,在轮到发送时再发送出去。

    以太网交换机的自学习功能

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    以太网交换机实现虚拟局域网

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 为什么要用分组交换? 1.为什么说分组交换能够提高效率? ——电路交换也是经过交换机进行转接,但是: (1)建立的连接是独立的私人的,只要人在通信,那么这条连接就会一直被...——分组交换使用的交换机,也...
  • 3层交换机,既可以工作在数据链路层,又可以工作在网络层。路由功能,例子:如无线路由器。 无线路由器的功能:可以接有线也可以接无线,还有dns、dhcp、vpn、限制速度等功能 1、数据链路层 数据链路层位于...
  • 交换机交换以太网实验

    千次阅读 2020-01-13 17:50:57
    2交换以太网实验 2.1实验内容 2.2总结 3交换机远程配置实验 3.1实验内容 3.2关键命令 3.3实验步骤 1 集线器和交换机工作原理验证实验 1.1实验内容 网络拓扑结构如下图,查看交换机连接集线器端口和连接...
  • 以太网交换机的工作原理

    千次阅读 2019-12-13 12:23:08
    以太网交换机具有并行性,能同时联通多个接口,使每一对相互通信的主机都能像独自占通信媒体那样,进行无碰撞的传输数据以太网交换机的自学习功能: 以太网交换机运行自学习算法自动维护交换表 在交换机的接口...
  • 项目概述  城市污水处理厂在生态文明建设、节能减排等综合治理中发挥重要作用...工业以太网交换机采用存储转换交换方式,同时提高以太网通信速度,并且内置智能报警设计监控网络运行状况,使得在恶劣危险的工业环境中
  • 项目简介  澳大利亚一家领先的船舶制造商,本着为国际市场制造高... "以太网交换机"是指传输带宽在100Mbps以下的交换机,下面我们还会要讲到一种"快速以太网交换机"、"千兆以太网交换机"和"万兆以太网交换机"其实也是
  • 以太网交换机工作原理 1、交换机隔离冲突域: —交换机 背板带宽(一般情况下,背板带宽大于所有接口带宽之和,称之为线速转发) 2、吞吐量: 也叫包转发率。单位一般为pps(包每秒);包长度定位64字节情况下,1个...
  • 项目简介  澳大利亚一家的船舶制造商,本着为国际市场制造高... "以太网交换机"是指传输带宽在100Mbps以下的交换机,下面我们还会要讲到一种"快速以太网交换机"、"千兆以太网交换机"和"万兆以太网交换机"其实也是以太
  • 范围内的数据交换提供基础设施和所需的网络机制。 这意味着: 不管采用有线或无线,无论是本地还是远程,信 息将沿着整个价值链,从现场层传递到管理层。因此,高效 的工业网络必须基于高度开放和灵活的通信标准...
  • 计算机网络数据链路层之扩展以太网(含以太网交换机及虚拟局域网) 在物理层扩展以太网 使用光纤扩展 主机使用光纤(通常是一对光纤)和一对光纤调制解调器连接到集线器。 很容易使主机和几公里以外的集线器相...
  • 以太网交换机转发数据

    千次阅读 2018-07-06 17:45:08
    题目描述以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥。网桥工作在数据链路层,根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发或过滤。当网桥收到一个帧时,并不是向所有的端口转发此帧,而是根据此帧的目的MAC地址,查找网桥中...
  • 工业以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机,以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。工业以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式交换机能同时连通许多对端口,使每...
  • 直通式:直通方式以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口,在输入与...
  • 以太网交换机的通识

    千次阅读 2021-12-10 14:26:48
    在介绍交换机之前,首先要了解的 OSI 七层网络模型。 1.OSI 七层网络模型 序号 名称 描述 一层 物理层(PHY) 负责驱动网络上信号的收发器,发送和接受位 。 二层 数据链路层(MAC) 负责创建在网络上传送...
  • 工业以太网交换机是组网中的重要设备,如果其出现问题将会影响到整个网络体系,局域网中的计算机往往都是连接到交换机设备上,并通过该设备进行相互交换、处理数据的,可以这样说,交换机工作状态的好坏会对局域网...
  • 以太网交换机的自学习

    万次阅读 多人点赞 2018-11-12 15:01:27
    我们假设一个以太网交换机有1、2、3、4,共4个接口,每个接口都分别连接了一台计算机,他们的MAC地址分别是A、B、C和D。在最开始的时候,交换机的交换表是空的,如下表。 MAC地址 接口 假如...
  • 摘要:基于AT89818交换芯片的以太网交换机,采用AT89818作为核心交换芯片,用AT89C52作为系统设置和控制的芯片,三线EEPROM存储系统配置数据;PHY采用2个8端口10M/100M快速以太网物理层收发设备M88E3080,提供16个多...
  • 系列交换机芯片建立在广泛应用的StrataXGS:registered: Trident和StrataDNX:registered: 系列产品基础上,在单芯片上提供了3.2Tbps交换带宽、无与伦比的端口密度和SDN优化引擎,是目前业内性能的以太网交换机。...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 29,527
精华内容 11,810
关键字:

以太网交换机的数据交换方式有

友情链接: P0305.rar