菲尼克斯交換機(jī)工作原理*章，基礎(chǔ)理論

交換機(jī)原理是以太網(wǎng)是Ethernet的意思，歷*使用的是十兆標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代基本上是百兆到桌面，千兆做干線。
對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量大的多采用千兆到桌面，萬兆做干線。
交換機(jī)和集線器對(duì)廣播幀是透明的，所以用交換機(jī)和HUB組成的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)廣播域。
路由器的一個(gè)接口下的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)廣播域。所以路由器可以隔離廣播域。
交換機(jī)（Switch）意為“開關(guān)”是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。zui常見的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。其他常見的還有語音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。
以太網(wǎng)
識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)
常見的標(biāo)準(zhǔn)有：
10BASE-2 細(xì)纜以太網(wǎng)
10BASE-5 粗纜以太網(wǎng)
10BASE-T星型以太網(wǎng)
100BASE-T 快速以太網(wǎng)
1000BASE-T千兆以太網(wǎng)
10GBASE-T萬兆以太網(wǎng)
交換（switching）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動(dòng)完成的方法，把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)的統(tǒng)稱。交換機(jī)根據(jù)工作位置的不同，可以分為廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī)。廣域的交換機(jī)（switch）就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備，它應(yīng)用在數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)有多個(gè)端口，每個(gè)端口都具有橋接功能，可以連接一個(gè)局域網(wǎng)或一臺(tái)高性能服務(wù)器或工作站。實(shí)際上，交換機(jī)有時(shí)被稱為多端口網(wǎng)橋。[1] 
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協(xié)議術(shù)語
編輯
(1)網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元：BPDU(Bridge Protocol Data Unit)
BPDU是生成樹協(xié)議交換機(jī)間通訊的數(shù)據(jù)單元，用于確定角色。
(2)網(wǎng)橋號(hào)：Bridge ID
交換機(jī)的標(biāo)識(shí)號(hào)，它由優(yōu)先級(jí)和MAC地址組成，優(yōu)先級(jí)16位，MAC地址48位。
(3)根網(wǎng)橋：Root bridge
根網(wǎng)橋定義為網(wǎng)橋號(hào)zui小的交換機(jī)，根網(wǎng)橋所有的端口都不會(huì)阻塞。
(4)根端口：Root port
非根網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋累計(jì)路徑花費(fèi)zui小的端口，負(fù)責(zé)本網(wǎng)橋與根網(wǎng)橋通訊的接口。
(5)網(wǎng)橋：Designated bridge
網(wǎng)絡(luò)中到根網(wǎng)橋累計(jì)路徑花費(fèi)zui小交換機(jī)，負(fù)責(zé)收發(fā)本網(wǎng)段數(shù)據(jù)。
(6)端口：Designated port
網(wǎng)絡(luò)中到根網(wǎng)橋累計(jì)路徑花費(fèi)zui小的交換機(jī)端口，根網(wǎng)橋每個(gè)端口都是端口。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換概念的提出改進(jìn)了共享工作模式。而HUB集線器就是一種物理層共享設(shè)備，HUB本身不能識(shí)別MAC 地址和IP地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺(tái)終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)報(bào)頭的MAC地址來確定是否接收。也就是說，在這種工作方式下，同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。通俗的說，普通交換機(jī)是不帶管理功能的，一根進(jìn)線，其他接口接到電腦上就可以了。[1] 
在今天，交換機(jī)以更多的卻是以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，在選擇方案和產(chǎn)品時(shí)用戶還非常關(guān)心如何有效保證投資收益。
在用戶提出需求后，由系統(tǒng)集成商或廠商來為其需求來提供相應(yīng)的服務(wù)，然后再去選擇相應(yīng)的技術(shù)。
這點(diǎn)是在網(wǎng)絡(luò)方面表現(xiàn)尤其明顯，廣大用戶，不論是重點(diǎn)行業(yè)用戶還是一般的企業(yè)用戶，在應(yīng)用IT技術(shù)方面更加明智，
也更加穩(wěn)健。此外，寬帶的廣泛應(yīng)用、大容量視頻文件的不斷涌現(xiàn)等等都對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹袠?-
交換機(jī)的性能提出了新的要求。[1] 
(7)非端口：NonDesignated port
余下的端口是非端口，它們不參與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，也就是被阻塞的端口。
(根端口是從非根網(wǎng)橋選出，端口是網(wǎng)段中選出)。
生成樹協(xié)議的狀態(tài)：
生成樹協(xié)議工作時(shí)，所有端口都要經(jīng)過一個(gè)端口狀態(tài)的建立過程。
生成樹協(xié)議通過BPDU廣播，確定各交換機(jī)及其端口的工作狀態(tài)和角色，
交換機(jī)上的端口狀態(tài)分別為：關(guān)閉、阻塞、偵聽、學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。
(1)關(guān)閉狀態(tài)：Disabled 不收發(fā)任何報(bào)文，當(dāng)接口空連接或人為關(guān)閉時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。
(2)阻塞狀態(tài)：Blocking 在機(jī)器剛啟動(dòng)時(shí)，端口是阻塞狀態(tài)(20秒)，但接收BPDU信息。
(3)偵聽狀態(tài)：listening 不接收用戶數(shù)據(jù)(15秒)，收發(fā)BPDU，確定網(wǎng)橋及接口角色。
(4)學(xué)習(xí)狀態(tài)：learning 不接收用戶數(shù)據(jù)(15秒)，收發(fā)BPDU，進(jìn)行地址學(xué)習(xí)。
(5)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)：Forwarding 開始收發(fā)用戶數(shù)據(jù)，繼續(xù)收發(fā)BPDU和地址學(xué)習(xí),維護(hù)STP。