以太網(wǎng)交換機(jī)原理

以太網(wǎng)交換機(jī)，作為我們廣為使用的局域網(wǎng)硬件設(shè)備，它的普及程度其實(shí)是由于以太網(wǎng)的使用，作為以太網(wǎng)的主流設(shè)備，幾乎所有的局域網(wǎng)中都會有這種設(shè)備的存在?？纯匆韵碌耐?fù)?，會發(fā)現(xiàn)，在使用星型拓?fù)涞那闆r下，以太網(wǎng)中必然會有交換機(jī)的存在，因?yàn)樗械闹鳈C(jī)都是使用電纜集中連接到交換機(jī)上從而能夠互相連接的：

標(biāo)準(zhǔn)的線纜集中連接設(shè)備是“HUB（集線器）”，但是集線器存在著：共享帶寬、端口間等問題，因?yàn)榇蠹叶贾?，?biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)是一個“的網(wǎng)絡(luò)”，也就是說在一個所謂“域”里面，多只有兩個節(jié)點(diǎn)可以互相通訊。而且，雖然集線器有很多端口，但是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全是以太網(wǎng)所謂的“總線結(jié)構(gòu)”，也就是說其內(nèi)部只有一條“線路”來進(jìn)行通信。如果上圖中的設(shè)備是集線器的話，舉個例子來說，假如端口1 和 2 之間的節(jié)點(diǎn)正在通信，其它端口是需要等待的。直接造成的現(xiàn)象也就是，比如端口 1和 2 所連接節(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)需要 10 分鐘，端口 3 和 4 所在的節(jié)點(diǎn)在此同時也開始通過此集線器傳輸數(shù)據(jù)，互相間，造成大家所需的時間都會變久，時間可能會達(dá)到 20 分鐘才能傳送完畢。也就是說集線器上互相通訊的端口越多，越嚴(yán)重，傳送數(shù)據(jù)所需的時間越久。
以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理；上海以太網(wǎng)測試

以太網(wǎng)交換機(jī)是基于以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的交換機(jī)，以太網(wǎng)采用共享總線型傳輸媒體方式的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)是每個端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式。交換機(jī)能同時連通許多對端口，使每一對相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無地傳輸數(shù)據(jù)。

以太網(wǎng)交換機(jī)特點(diǎn)：

1、以太網(wǎng)交換機(jī)的每個端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式。

2、交換機(jī)能同時連通許多對的端口，使每一對相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無地傳輸數(shù)據(jù)。3、用戶獨(dú)占傳輸媒體的帶寬，若一個接口到主機(jī)的帶寬是10Mbit每秒，那么有10個接口的交換機(jī)的總?cè)萘渴?00Mbit每秒。這是交換機(jī)的比較大優(yōu)點(diǎn)。 江蘇以太網(wǎng)測試測試流程工業(yè)以太網(wǎng)的構(gòu)成及重要性能介紹；

由于10GBase-T以太網(wǎng)測試的總線采用PAM-16的信號調(diào)制方式，信號上的電平更多，因此在真實(shí)的信號傳輸時總線上的信號看起來是類似噪聲的波形。傳統(tǒng)的眼圖測試方法對于這樣的信號測試已經(jīng)不太合適，因此在10GBase-T標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了很多新的測試項(xiàng)目，除了有些項(xiàng)目是傳統(tǒng)的時域波形參數(shù)測試，還有很多頻域的測試項(xiàng)目。表7.1列出的是根據(jù)IEEE的802.3規(guī)范要求，對于10GBase-T以太網(wǎng)測試總線的信號質(zhì)量測試應(yīng)該完成的測試項(xiàng)目及建議使用的儀器。

這種問題在小型以太網(wǎng)中并不會造成很大問題，并且可以很好的工作，但是如果網(wǎng)絡(luò)上的通訊量有增加，或者連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)目很多的時候，“”會嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的性能，比如我們在章中講解以太網(wǎng)原理的時候就解釋過優(yōu)化“域”的問題，這時候我們需要能夠隔離“”的設(shè)備，交換機(jī)就可以完成這個功能了。

交換機(jī)在連接的時候，各個端口之間都可以同時通訊，也就是說端口間是不的，也可以用來隔離。那么，什么樣的原理造成交換機(jī)可以達(dá)成這個能力呢？

我們可以發(fā)現(xiàn)，交換機(jī)內(nèi)部存在著橋接的環(huán)境，理論上每個端口之間都有的通路，而不是像集線器一樣共享帶寬。所以，當(dāng) 1 口與 2 口間正在通訊的時候，3 口與 4 口也可以同時進(jìn)行通訊。這樣一來理論上不會發(fā)生，也就是說不會造成效率的降低。因?yàn)檫@個原因，交換機(jī)才會在非常的普及。 什么是以太網(wǎng)交換機(jī)？

10M 以太網(wǎng)

10Mbps以太網(wǎng)即標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，由IEEE802.3定義，同一公共通信信道上的所有用戶共享這個帶寬，這個公共信道稱為總線。在交換式LAN中，每個交換式端口都是一個以太網(wǎng)總線，采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種連接方式下將有可能提供全雙工的連接，此時，將提供20Mbps的總帶寬。根據(jù)IEEE802.3的規(guī)定，10M以太網(wǎng)目前使用的線纜有：10Base-T雙絞線、10Base5粗同軸電纜以及10Base2細(xì)同軸電纜。10Base-T是目前使用為的一種以太網(wǎng)電纜標(biāo)準(zhǔn)。它具有一個優(yōu)勢就是易于擴(kuò)展，維護(hù)簡單，價格低廉，一個集線器加上幾根10Base-T電纜，就能構(gòu)成一個實(shí)用的小型局域網(wǎng)（當(dāng)然還得有計算機(jī)），10Base-T的缺點(diǎn)是：電纜的比較大有效傳輸距離是距集線器100m，即使是高質(zhì)量的5類雙絞線也只能達(dá)到150m。3類到6類雙絞線在塑料外殼內(nèi)均有這樣的四對線纜，區(qū)別主要在于類數(shù)越高的雙絞線，單位長度內(nèi)的絞環(huán)數(shù)越多，擰得越緊，這使得5類或者6類雙絞線的交感更少并且在更長的距離上信號質(zhì)量更好，更適用于高速計算機(jī)通信。各種設(shè)備需要使用具體的線纜連接起來。目前應(yīng)用于各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口可能使用雙絞線接口或光纖接口。雙絞線和光纖接口之間不能直接相連，必須使用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。
10M/100M/1000M以太網(wǎng)測試；青海以太網(wǎng)測試一致性測試

1000Base-T的信號傳輸方式；上海以太網(wǎng)測試

高速以太網(wǎng)

快速以太網(wǎng)：快速以太網(wǎng)（FastEthernet）也就是我們常說的百兆以太網(wǎng)，它在保持幀格式、MAC（介質(zhì)存取控制）機(jī)制和MTU（比較大傳送單元）質(zhì)量的前提下，其速率比10Base－T的以太網(wǎng)增加了10倍。二者之間的相似性使得10Base－T以太網(wǎng)現(xiàn)有的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)管理工具能夠在快速以太網(wǎng)上使用?？焖僖蕴W(wǎng)是基于擴(kuò)充的IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。

千兆以太網(wǎng)：

千兆位以太網(wǎng)是一種新型高速局域網(wǎng)，它可以提供1Gbps的通信帶寬，采用和傳統(tǒng)10M、100M以太網(wǎng)同樣的CSMA/CD協(xié)議、幀格式和幀長，因此可以實(shí)現(xiàn)在原有低速以太網(wǎng)基礎(chǔ)上平滑、連續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)升級。只用于PointtoPoint，連接介質(zhì)以光纖為主，比較大傳輸距離已達(dá)到70km，可用于MAN的建設(shè)。

由于千兆以太網(wǎng)采用了與傳統(tǒng)以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)完全兼容的技術(shù)規(guī)范，因此千兆以太網(wǎng)除了繼承傳統(tǒng)以太局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有升級平滑、實(shí)施容易、性價比高和易管理等優(yōu)點(diǎn)。

千兆以太網(wǎng)技術(shù)適用于大中規(guī)模（幾百至上千臺電腦的網(wǎng)絡(luò)）的園區(qū)網(wǎng)主干，從而實(shí)現(xiàn)千兆主干、百兆交換（或共享）到桌面的主流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。

小知識：千兆以太網(wǎng)的優(yōu)勢是同舊系統(tǒng)的兼容性好，價格相對便宜。在這也是千兆以太網(wǎng)在同ATM的競爭中獲勝的主要原因。
上海以太網(wǎng)測試