交換器

交換器即是交換式的集線器。交換器與集線器(HUB)在網路內的功用大致相同，其間最大的差異在於交換器的每個埠(port)都享有一個專屬的頻寬並具備資料交換功能，使得網路傳輸效能得於同一時間內所能傳輸的資料量較大；而集線器為則是所有的埠(port)共享一個頻寬。

基本介紹

• 中文名：交換器
• 類型：交換式的集線器
• 功能：網路拓撲結構、錯誤校驗
• 廣泛套用於：二層網路交換

交換器說明

網路節點上話務承載裝置、交換級、控制和信令設備以及其他功能單元的集合體。交換機能把用戶線路、電信電路和(或)其他要互連的功能單元根據單個用戶的請求連線起來。網路交換機（又稱“網路交換器”），是一個擴大網路的器材，能為子網路中提供更多的連線連線埠，以便連線更多的計算機。

交換器背面

功能

交換器的主要功能包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬區域網路）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火牆的功能。

交換器除了能夠連線同種類型的網路之外，還可以在不同類型的網路（如乙太網和快速乙太網）之間起到互連作用。如今許多交換器都能夠提供支持快速乙太網或FDDI等的高速連線連線埠，用於連線網路中的其它交換器或者為頻寬占用量大的關鍵伺服器提供附加頻寬。

一般來說，交換器的每個連線埠都用來連線一個獨立的網段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網路計算機直接連線到交換機的連線埠上。這樣，網路的關鍵伺服器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。

學習功能：乙太網交換機了解每一連線埠相連設備的MAC地址，並將地址同相應的連線埠映射起來存放在交換器快取中的MAC地址表中。

轉發過濾：當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發到連線目的節點的連線埠而不是所有連線埠（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有連線埠）。

消除迴路：當交換器包括一個冗餘迴路時，乙太網交換器通過生成樹協定避免迴路的產生，同時允許存在後備路徑。

工作原理

交換機（交換器）工作於OSI參考模型的第二層，即數據鏈路層。交換機內部的CPU會在每個連線埠成功連線時，通過ARP協定學習他的MAC地址， 保存成一張交換表。在今後的通訊中，發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的連線埠，而不是所有的連線埠，因此，交換機可用於劃分數據鏈路層廣播，即衝突域，但它不能劃分網路層廣播，即廣播域。

分類

交換機被廣泛套用於二層網路交換， 中檔的網管型交換機還具有VLAN劃分，連線埠自動協商，MAC訪問控制列表等功能，並提供字元界面或圖形界面控制台，供網路管理員調整參數，高檔的三層交換機則可以處理第三層網路層協定，用於連線不同網段，通過對預設網段的產旬學習來建立兩個網段之間的直接連線，四層交換機可以處理第四層傳輸層協定，可以將會話與一個具體的IP位址綁定，以實現虛擬IP，此外還有七層交換機。

與集線器區別

交換器與集線器不同之處是，集線器是物理層的設備，它會將網路內某一使用者傳送之封包傳至所有已連線到集線器的電腦；而交換器是數據鏈路層的設備，它則只會將封包傳送到指定目的地的電腦（透過ARP協定），相對上能減少數據碰撞及資料被竊聽的機會。交換器更能將同時傳到的封包分別處理，而集線器則不能。

橋接器

橋接器（BRIDGES）是第二層設備，是特別為連線兩個 LAN區段而設計的。橋接器的目的是過濾 LAN的資料流量，將區域性的資料限制在區域內，但允許設備與 LAN上其他外界的組件 (區段) 相連，供導向此處的對外資料流使用。

簡言之橋接器的發明便是為了將網路區段化以做流量控制。

橋接器如何分辨哪些資料是區域性的，哪些又不是呢？答案就像是郵局將郵

件分類為本地或外埠的方式。它只看本地地址。每一種網路設備在網路卡上都有

MAC位址，橋接器會追蹤記錄在橋接器兩邊的MAC位址，然後根據這份MAC

位址清單來作決定。

橋接器的外觀依類型不同而有極大差異。雖然路由器與交換器已接掌許多橋

接器功能，它們仍然是許多網路的重要元件。若要了解交換器和路由器，必須先

了解橋接器。

交換器在網路中作用示意圖

中繼器

在一網路中，每一區段(Segment)傳輸媒介均有其最大傳輸距離(如RG-58同軸電纜為185m)，超過該長度訊號就會衰減，這時只要加裝一個’’中繼器’’就能將訊號增強並將訊號正常傳遞下去。即中繼器能延伸網路距離。

中繼器（repeater）是歸屬於實體層設備，因為它們只在位元層次上運作，而不管其他資訊。是單一埠「入」及單一埠「出」的設備。中繼器的目的是在位元層次重新產生網路訊號，並將它重新計時，以便讓訊號行經長途，傳送到媒體上。簡單的說就是利用中繼器來加強訊號，以免訊號最後衰減或根本就消失。