网路设备:交换机

来谈谈最容易搞混的交换机和路由器
了解後,往後在Hypervisor看到虚拟网路设备(如 虚拟交换机,软路由) 就有概念了~


  • OSI网路七层模型 (没错你又出现了~计概大魔王!)
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210912/20117399kdRiJ7tpZq.png

4. 交换机 (Switch)

一种透过每个port上连接设备的mac地址来做资料交换的设备;主要工作在资料连接层。

一般交换机指的就是两层交换机;以前在实体层的电话交换机已经进博物馆了 /images/emoticon/emoticon77.gif

假如现在A设备要发送资料给B设备,Switch就会记下A设备的mac位址,之後对除了A以外的设备发送封包(也就是透过「广播」的方式),直到B设备收到後,在用同样的方式回送封包给A设备。

而这种基础的Switch显而易见也跟Hub一样,只要多人在线使用,其他人的网速也会慢很多。

所以接下来这些设备出现才导致了Switch跟Hub有了大差异

- 多层交换机

虽然跟一般交换机原理差不多,但细节上可是相差甚远;以三层以上为主:

  • 三层交换机
    假如现在A设备要发送资料给B设备,Switch就会记下A设备的mac位址和所在的「网域」,之後对除了A所在网域的其他网域发送封包(也就是透过「广播」的方式),直到B设备收到後,在用同样的方式回送封包给A设备
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210912/20117399eNgzpFNY8S.png
    好处:
    有效解决因为「广播」而导致网速大幅变慢的情形,因为网域内设备间的互通会直接被交换机「略过」,解决某个网域相互传输造成交换机壅塞
    • 所以三层出现以後也出现了三层,四层…直到七层,这里就不赘述
    • 而有了网域就可延伸出IP的概念,可以达到基础路由器的功能和特性

TIPS:所谓的「多层」主要是指在不改变OSI模型通过实体层传输资料的情形下,去处理各层的功能;如三层的Switch就可以做到网路层的资料处理
越多层就能处理更详细的资料,也就有越多功能。

特点:

  • 多层处理
    透过多层处理让原本只能处理资料连接层的资料也能处理其他更上一层的资料,譬如能分析封包类型(传输层)来妥善分配频宽、或直接辨识装置发送封包的位置(应用层)
  • 效率更好
    交换机相较於路由器最低工作在网路层(ip+mac),资料交换更单纯;所以相比路由器效率更好,而三层以上交换机也能有路由器的功能
    像学校或企业的电脑就可透过多层交换机连接每台电脑部属高速区网或PXE环境,效率比路由器好很多

可想而知交换器一般来讲会比路由器贵,而透过软件模拟的虚拟交换机如果要处理Internet又需要实体交换器映射(後面实作会聊到)
所以多层交换机会比较常在企业出现喔


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