ip交换机的构成及工作原理

ip交换机的基本原理：在系统开始运行时，IP数据分组被封装在信元中，通过默认通道传送到IP交换机。当封装了IP分组数据的信元到达IP交换控制器后，被重新组合成IP数据分组，在第三层按照传统的IP选路方式，进行存储转发，然后再被拆成信元在默认通道上进行传送。

IP交换机检测到流在输入端口指定的VCI上传送过来，并受到下游节点分配的VCI后，IP交换控制器 通过GSMP消息指示ATM控制器，建立相应输入和输出端口的入出VCI的连接，这样就建立起ATM直通连接，属于该数据流的信元就会在ATM连接上以ATM交换机的速度在IP交换机中转发。

交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分网络层广播，即广播域。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上。

通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。

使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域。

交换机的工作原理

1.基于MAC地址学习

2.基于已知目标MAC地址转发

3.当目标MAC地址未知时，泛洪处理

4.交换机收到广播/组播帧时，无条件泛洪处理

5.交换机一个接口可以学习多个MAC地址

6.交换机学习到同一个MAC地址，但是从不同端口学习到的，此时，将此MAC与后学到的端口绑定起来

交换机以太网接口的工作模式

单工：两个数据站之间只能沿单方向传输数据——BB机

半双工：两个数据站之间可以双向数据传输，但不同同时进行——对讲机

全双工：两个数据站之间既可以双向且同时进行数据传输——打电话

交换机以太网接口速率

——接口连接时进行协商（向下匹配，取低的那一个，自适应