交换机面板(交换机面板是如何工作的)
一、请问交换机是什么工作原理 交换机工作原理图
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摘要：交换机并不会把收到每个数据信息都以广播的方式发给客户端，是由于交换机可以根据MAC地址智能的转发数据帧。交换机存储的MAC地址表将MAC地址和交换机的接口编号对应在一起，每当交换机收到客户端发送来的数据帧时，它就会根据MAC地址表的信息判断该如何转发。
【交换机原理】交换机的工作原理详解交换机工作原理图
交换机所学习到的条目并不会永运保存在MAC地址表中，默认的老化时间是300s
Mac address：交换机获取的MAC地址
Type：交换机获取MAC地址信息的方式类型
ports：MAC地址对应的交换机接口编号
交换机转发数据帧的过程
MAC地址的学习
如下面图所示，假设A主机发送的数据帧（源MAC地址为00-00-00-11-11-11，目标MAC地址为00-00-00-22-22-22）到交换机的1号接口，交换机首先查询的MAC地址表中1号接口对应的源MAC地址条目，如果条目中没有数据帧的源MAC地址，交换机会就将这个接口对应的源地址和收到该数据帧的接口标号（1号口）对应起来，添加到MAC地址表中
广播未知数据帧
如果交换机没有在MAC地址表中找到数据帧目的地所对应的条目，交换机就无法确定该从那个接口将数据帧转发出去，于是它被迫选用了广播的方式，即除了1号口之外的所有接口都将转发这个数据帧，我下面图所示，于是，网络中的主机 B和主机C都会收到。
接收回应信息
主机B会响应这个广播，并回应一个数据帧（源MAC地址为00-00-00-22-22-22，目标MAC地址为00-00-00-11-11-11），交换机也会将此帧的源MAC地址和接口标号（2号口）对应起来，添加到MAC地址表中，如下面图所示，
交换机实现单播方式
现在，主机A和主机B之间的通讯不用借助广播了。因为MAC地址表中已经有它们的条目了，如下面图所示，主机A发送的数据帧的目标地址为00-00-00-22-22-22，交换机会发现这个地址对应的接口号为2，于是交换机将只向2号口发送数据帧。
查看MAC地址表
MAC地址表相当于交换机内部的一个数据库，记录着MAC地址和接口编号的对应关系。查看MAC地址表的命令如下面你图所示。dynamic为可选参数，它可以使交换机只显示交换机动态靴子到的MAC地址。
如下面如所示，SW1和SW2与PC1、PC2、CP、、PC3、互连在一起，在SW1上使用上述命令查看MAC地址表
由于windows系统在接入网络后会自动查询是否有其他主机存在，所以，交换机已经学习到三台主机的MAC地址。
这里值得关注的问题是，虽然PC3与SW1没有直接相连，PC3的MAC地址也存在域SW1的MAC地址表中，且对应着接口Fa0/24。这是由于交换机之间互相学习（同步）
MAC地址表所致。从MAC地址表中可以看出，SW1通过接口Fa0/24与SW2相连，于是SW1就将从SW2同步过来的MAC地址全部对应到Fa0/24接口上。
注意事项
数据帧是数据砸在网络传输时的一个数据单元
由于交换机MAC地址条目是动态学习的，所以它不会永远存在MAC地址表中
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二、简述交换机的工作原理
交换机的工作原理和功能如下：
工作原理：
1、交换机通过收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，再将其写入MAC地址表中。
2、交换机可以同数据帧中的目的MAC地址同已建立好的MAC地址表进行比较，以决定和哪个端口进行转发。
3、要是数据帧的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。
4、广播帧和组播帧向所有的端口转发。
功能：
1、通过以太网交换机了解每个端口相连设备的MAC地址，再通过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。
2、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。
3、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。
交换机的分类
1、存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行错误校检，要是没有错误再将这一帧发往目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。
2、直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧全部被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。
三、交换机是如何工作的。
二层交换机工作在数据链路层，主要用于转发数据帧，基于MAC地址表进行寻址，具体工作过程如下：
（1）首次寻找局域网某台计算机MAC地址，会以广播包的形式在链路上转发；该广播包中包含发送端的MAC地址。
（2）接收端收到该信息后，记录发送端MAC地址，并回复自身MAC地址信息；
（3）交换机记录MAC地址，再次发送同样MAC地址时查询MAC地址表，匹配到信息后发送单播包。
三层交换机工作在网络层，其技术原理包含：二层交换技术＋三层转发技术，具体工作过程如下：
（1）假设两个使用IP协议的站点A、B通过三层交换机进行通信，发送站点A在数据发送前，将自己的IP地址与B站的IP地址进行比较，判断B站是否与自己在同一子网内。
（2）若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发。若两个站点不在同一子网内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A就需要向三层交换模块发出ARP请求，当发送站A对三层交换模块广播出一个ARP请求时,如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址；否则三层交换模块会根据路由信息向B站广播一个ARP请求，B站得到ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存地址并回复给发送站A，同时将B站的MAC地址发送到二层引擎的MAC地址表中。此后，A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，能够更好地实现信息高速转发。