介(jie)紹(shao)赫斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)交(jiao)換(huan)方式(shi)及用途赫(he)斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)擁有壹條很高(gao)帶寬(kuan)的(de)背部(bu)總線(xian)和內(nèi)部交(jiao)換(huan)矩(ju)陣。赫(he)斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)所有(you)的端口都掛接在(zai)這(zhe)條背部(bu)總線(xian)上(shang),控制電路(lu)收到數(shù)據(jù)包(bao)以(yi)後(hou),處(chu)理(li)端口會查找內(nèi)存中(zhong)的(de)地址(zhi)對照表以確(que)定(ding)目的MAC(網(wǎng)(wang)卡(ka)的(de)硬件(jian)地址(zhi))的NIC(網(wǎng)(wang)卡(ka))掛接在(zai)哪(na)個端口上(shang),通過(guo)內(nèi)部交(jiao)換(huan)矩(ju)陣迅(xun)速(su)將(jiang)數(shù)據(jù)包(bao)傳(chuan)送(song)到目的端口,目的MAC若(ruo)不存在(zai),廣(guang)播(bo)到所有(you)的端口,接收(shou)端口回應(ying)後(hou)交(jiao)換(huan)機(ji)會(hui)“學習”新(xin)的(de)MAC地址(zhi),並(bing)把它(ta)添加(jia)入內(nèi)部MAC地(di)址(zhi)表中。使(shi)用赫斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)也可(ke)以(yi)把網(wǎng)(wang)絡(luo)“分(fen)段(duan)”,通過(guo)對照IP地址(zhi)表,交(jiao)換(huan)機(ji)只(zhi)允(yun)許必要(yao)的(de)網(wǎng)(wang)絡(luo)流(liu)量通過(guo)交(jiao)換(huan)機(ji)。通過(guo)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)過(guo)濾(lv)和轉(zhuǎn)發(fā),可(ke)以(yi)有效的(de)減(jian)少沖(chong)突域(yu),但它(ta)不能劃分(fen)網(wǎng)(wang)絡(luo)層(ceng)廣(guang)播(bo),即(ji)廣(guang)播(bo)域(yu)
赫斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)主(zhu)要功能(neng)包(bao)括(kuo)物(wu)理(li)編(bian)址(zhi)、網(wǎng)(wang)絡(luo)拓撲(pu)結(jié)構(gòu)(gou)、錯(cuo)誤(wu)校驗(yan)、幀序(xu)列(lie)以(yi)及流(liu)控。交(jiao)換(huan)機(ji)還具(ju)備(bei)了(le)壹些新(xin)的(de)功能,如對VLAN(虛擬局域(yu)網(wǎng)(wang))的(de)支(zhi)持、對鏈路(lu)匯聚的支(zhi)持,甚(shen)至有(you)的還具(ju)有(you)防(fang)火(huo)墻(qiang)的(de)功(gong)能(neng)。
赫斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)在(zai)同(tong)壹時刻可(ke)進(jin)行多(duo)個端口對之間的數(shù)據(jù)傳(chuan)輸(shu)。每(mei)壹(yi)端口都可視為(wei)獨(du)立的物(wu)理(li)網(wǎng)(wang)段(duan)(註(zhu):非IP網(wǎng)(wang)段(duan)),連(lian)接(jie)在(zai)其(qi)上(shang)的網(wǎng)(wang)絡(luo)設(she)備獨(du)自(zi)享(xiang)有(you)全(quan)部(bu)的帶寬(kuan),無(wu)須(xu)同(tong)其(qi)他設(she)備競爭(zheng)使用。當(dang)節(jié)(jie)點A向(xiang)節(jié)(jie)點D發(fā)送(song)數(shù)據(jù)時(shi),節(jié)(jie)點B可同(tong)時向(xiang)節(jié)(jie)點C發(fā)送(song)數(shù)據(jù),而(er)且(qie)這(zhe)兩(liang)個傳(chuan)輸都享(xiang)有(you)網(wǎng)(wang)絡(luo)的(de)全部帶寬(kuan),都有著自(zi)己(ji)的(de)虛擬連(lian)接(jie)。假使這(zhe)裏使用的是(shi)10Mbps的以(yi)太(tai)網(wǎng)(wang)交(jiao)換(huan)機(ji),那(na)麼該交(jiao)換(huan)機(ji)這(zhe)時(shi)的總流(liu)通量就等(deng)於2×10Mbps=20Mbps,而(er)使(shi)用10Mbps的共(gong)享(xiang)式(shi)HUB時(shi),壹(yi)個HUB的(de)總流(liu)通量也不會超(chao)出(chu)10Mbps??傊?he)斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)是(shi)壹(yi)種基於MAC地(di)址(zhi)識別(bie),能(neng)完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀功(gong)能(neng)的(de)網(wǎng)(wang)絡(luo)設(she)備。赫斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)可(ke)以(yi)“學習”MAC地址(zhi),並(bing)把其(qi)存放(fang)在(zai)內(nèi)部地(di)址(zhi)表中,通過(guo)在(zai)數(shù)據(jù)幀的(de)始(shi)發(fā)者和目標接收(shou)者之間(jian)建(jian)立臨時的(de)交(jiao)換(huan)路(lu)徑,使(shi)數(shù)據(jù)幀直(zhi)接(jie)由(you)源地址(zhi)到達目的地(di)址(zhi)。
赫斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)全(quan)雙工是(shi)指(zhi)交(jiao)換(huan)機(ji)在(zai)發(fā)送(song)數(shù)據(jù)的(de)同(tong)時也能(neng)夠(gou)接收數(shù)據(jù),兩(liang)者同步進(jin)行,這(zhe)好像我(wo)們平(ping)時打(da)壹樣,說話(hua)的(de)同時(shi)也能(neng)夠(gou)聽到對方的(de)聲(sheng)音。交(jiao)換(huan)機(ji)都支(zhi)持全(quan)雙工(gong)。全雙(shuang)工(gong)的好處在(zai)於遲(chi)延(yan)小,速(su)度(du)快(kuai)。
赫(he)斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)通過(guo)以(yi)下(xia)三(san)種方式(shi)進(jin)行交(jiao)換(huan):
1) 直(zhi)通式:
直(zhi)通方式(shi)的(de)以太(tai)網(wǎng)(wang)交(jiao)換(huan)機(ji)可(ke)以(yi)理(li)解為(wei)在(zai)各(ge)端口間是(shi)縱(zong)橫(heng)交(jiao)叉(cha)的線(xian)路(lu)矩陣交(jiao)換(huan)機(ji)。它(ta)在(zai)輸(shu)入端口檢測到壹(yi)個數(shù)據(jù)包(bao)時(shi),檢查該包(bao)的(de)包(bao)頭,獲取包(bao)的(de)目的地(di)址(zhi),啟動內(nèi)部的(de)動態(tài)(tai)查找表轉(zhuǎn)換(huan)成相應(ying)的(de)輸出(chu)端口,在(zai)輸(shu)入與(yu)輸出(chu)交(jiao)叉(cha)處接(jie)通,把數(shù)據(jù)包(bao)直(zhi)通到相(xiang)應(ying)的(de)端口,實現(xiàn)(xian)交(jiao)換(huan)功(gong)能(neng)。由(you)於不需要(yao)存儲,延(yan)遲(chi)非常小(xiao)、交(jiao)換(huan)非常快(kuai),這(zhe)是(shi)它(ta)的優(yōu)點。它(ta)的缺點是,因(yin)為(wei)數(shù)據(jù)包(bao)內(nèi)容(rong)並(bing)沒有(you)被以(yi)太(tai)網(wǎng)(wang)交(jiao)換(huan)機(ji)保(bao)存下(xia)來(lai),所以(yi)無(wu)法(fa)檢查所傳(chuan)送的(de)數(shù)據(jù)包(bao)是(shi)否(fou)有誤(wu),不能提(ti)供錯(cuo)誤(wu)檢測能力(li)。由於沒有(you)緩(huan)存,不能將(jiang)具(ju)有(you)不同速(su)率(lv)的(de)輸(shu)入/輸出(chu)端口直(zhi)接(jie)接(jie)通,而且(qie)容(rong)易丟(diu)包(bao)。
2)存儲轉(zhuǎn)發(fā):
存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式(shi)是(shi)計算機網(wǎng)(wang)絡(luo)領(ling)域(yu)應(ying)用的方式(shi)。它(ta)把輸入(ru)端口的數(shù)據(jù)包(bao)先(xian)存儲起來(lai),然(ran)後(hou)進(jin)行CRC(循(xun)環(huán)冗余(yu)碼校驗(yan))檢查,在(zai)對錯誤(wu)包(bao)處(chu)理(li)後才(cai)取出(chu)數(shù)據(jù)包(bao)的(de)目的地(di)址(zhi),通過(guo)查找表轉(zhuǎn)換(huan)成輸出(chu)端口送出(chu)包(bao)。正(zheng)因(yin)如此,存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式(shi)在(zai)數(shù)據(jù)處(chu)理(li)時延(yan)時大(da),這(zhe)是(shi)它(ta)的不足(zu),但是它(ta)可以對進(jin)入交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)數(shù)據(jù)包(bao)進(jin)行錯(cuo)誤(wu)檢測,有效地(di)改(gai)善(shan)網(wǎng)(wang)絡(luo)性(xing)能。尤(you)其(qi)重要的(de)是(shi)它(ta)可以支(zhi)持不同速(su)度(du)的(de)端口間的(de)轉(zhuǎn)換(huan),保(bao)持(chi)高(gao)速(su)端口與(yu)低速(su)端口間的(de)協(xié)(xie)同工(gong)作。
3) 碎(sui)片隔(ge)離(li):
這(zhe)是(shi)介於前兩(liang)者之間(jian)的(de)壹種解決方案(an)。它(ta)檢查數(shù)據(jù)包(bao)的(de)長(chang)度(du)是(shi)否(fou)夠(gou)64個字(zi)節(jié)(jie),如果小(xiao)於64字(zi)節(jié)(jie),說明(ming)是(shi)假包(bao),則丟(diu)棄該包(bao);如果大(da)於64字(zi)節(jié)(jie),則發(fā)送(song)該包(bao)。這(zhe)種方式(shi)也不提供(gong)數(shù)據(jù)校驗(yan)。它(ta)的數(shù)據(jù)處(chu)理(li)速(su)度(du)比(bi)存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式(shi)快(kuai),但比(bi)直(zhi)通式慢(man)。介紹赫斯曼交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)交(jiao)換(huan)方式(shi)及用途