在實(shí)際應(yīng)用過程中，典型的做法是：處于同一個(gè)局域網(wǎng)中的各個(gè)子網(wǎng)的互聯(lián)以及局域網(wǎng)中VLAN間的路由，用三層交換機(jī)來代替路由器，而只有局域網(wǎng)與公網(wǎng)互聯(lián)之間要實(shí)現(xiàn)跨地域的網(wǎng)絡(luò)訪問時(shí)，才通過專業(yè)路由器。

要說三層交換機(jī)在諸多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的作用，用“中流砥柱”形容并不為過。在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中，從骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)骨干、匯聚層都有三層交換機(jī)的用武之地，尤其是核心骨干網(wǎng)一定要用三層交換機(jī)，否則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成千上萬臺(tái)的計(jì)算機(jī)都在一個(gè)子網(wǎng)中，不僅毫無安全可言，也會(huì)因?yàn)闊o法分割廣播域而無法隔離廣播風(fēng)暴。

如果采用傳統(tǒng)的路由器，雖然可以隔離廣播，但是性能又得不到保障。而三層交換機(jī)的性能非常高，既有三層路由的功能，又具有二層交換的網(wǎng)絡(luò)速度。二層交換是基于MAC尋址，三層交換則是轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；除了必要的路由決定過程外，大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程由二層交換處理，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。

三層交換機(jī)通過使用硬件交換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了IP的路由功能，其優(yōu)化的路由軟件使得路由過程效率提高，解決了傳統(tǒng)路由器軟件路由的速度問題。因此可以說，三層交換機(jī)具有“路由器的功能、交換機(jī)的性能”。

交換機(jī)的三個(gè)主要功能

學(xué)習(xí)：以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。

轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。

消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以太網(wǎng)交換機(jī)通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。

交換機(jī)的作用主要有這么兩個(gè)：

1.維護(hù)CAM（ContextAddress Memory）表，是MAC 地址和交換機(jī)端口的映射表；

2.根據(jù)CAM 來進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。

交換機(jī)的工作

交換機(jī)的每一個(gè)端口所連接的網(wǎng)段都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域。

交換機(jī)所連接的設(shè)備仍然在同一個(gè)廣播域內(nèi)，也就是說，交換機(jī)不隔絕廣播（例外是在配有VLAN的環(huán)境中）。

交換機(jī)依據(jù)幀頭的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此說交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

交換機(jī)（Switch）

交換機(jī)（Switch）也被稱為交換式集線器。它的出現(xiàn)是為了解決連接在集線器上的所有主機(jī)共享可用帶寬的缺陷。

交換機(jī)是通過為需要通信的兩臺(tái)主機(jī)直接建立的通信信道來增加可用帶寬的。從這個(gè)角度上來講，交換機(jī)相當(dāng)于多端口網(wǎng)橋。

如圖所示，交換機(jī)為主機(jī)A和主機(jī)B建立一條的信道，也為主機(jī)C和主機(jī)D建立一條的信道。只有當(dāng)某個(gè)接口直接連接了一個(gè)集線器，而集線器又連接了多臺(tái)主機(jī)時(shí)，交換機(jī)上的該接口和集線器上所連的所有主機(jī)才可能產(chǎn)生沖突，形成沖突域。換句話說，交換機(jī)上的每個(gè)接口都是自己的一個(gè)沖突域。

但是，交換機(jī)同樣沒有過濾廣播通信的功能。如果交換機(jī)收到一個(gè)廣播數(shù)據(jù)包后，它會(huì)向其所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)此廣播數(shù)據(jù)包。因此，交換機(jī)和其所有接口所連接的主機(jī)共同構(gòu)成了一個(gè)廣播域。我們將使用交換機(jī)作為互連設(shè)備的局域網(wǎng)稱為交換式局域網(wǎng)。

5分鐘學(xué)懂交換機(jī)不同連接的方法！

1，現(xiàn)在交換機(jī)之間連接是用交叉線，還是直通線？

這樣問的朋友，肯定是有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的，因?yàn)橥N設(shè)備比如交換機(jī)和交換機(jī)應(yīng)該是用交叉線連接。交叉線就是一端是568A線序一端是568B線序的線序。

現(xiàn)在的交換機(jī)設(shè)備端口都支持MDI/MDIX自動(dòng)翻轉(zhuǎn)及雙工速率自協(xié)商，所以不論直通線還是交叉網(wǎng)線，都可以連接交換機(jī)。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在默認(rèn)自己做的網(wǎng)線都是兩頭都是568B線序直通線，所以這一點(diǎn)上就不需要再去區(qū)分了。

2，交換機(jī)上下行端口是什么？在哪里？

交換機(jī)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)設(shè)備，它連接的上聯(lián)設(shè)備和下聯(lián)設(shè)備的連接端口就叫上行端口和下行端口。一開始有嚴(yán)格意義的定義，現(xiàn)在來說交換機(jī)上哪個(gè)端口沒有那么嚴(yán)格區(qū)分了，就像以前交換機(jī)上有很多借口和端口，現(xiàn)在比如16路交換機(jī)，拿到手，直接16個(gè)口，沒有其他了。

一點(diǎn)貴一點(diǎn)的交換機(jī)才會(huì)有專門提供幾個(gè)上下行端口，通常上下行端口連接速度遠(yuǎn)大于其他端口，比如一些的26換機(jī)，就是24個(gè)100兆端口加上2個(gè)1000兆端口組成，100兆用于連接電腦、路由器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，1000兆端口用于連接交換機(jī)。

今天就來和大家了解交換機(jī)的三種連接方式，包括：級(jí)聯(lián)方式、堆疊方式、集群方式。

交換機(jī)級(jí)聯(lián)：用得的連接方式就是級(jí)聯(lián)。級(jí)聯(lián)又分為使用普通端口級(jí)聯(lián)和使用Uplink端口級(jí)聯(lián)。普通端口連接就用網(wǎng)線連接普通端口就行了。

Uplink端口級(jí)聯(lián)是在交換機(jī)上專門提供該接口，把該接口與另一臺(tái)交換機(jī)上的普通端口連接。需要注意一下，并不是兩個(gè)Uplink端口的相接。