交换机

这是一篇关于交换机的思维导图，包含MAC地址、 实现功能、 工作原理、 通讯模式、端口工作模式及通讯速率等。

交换机

• MAC地址
  • 概念：MAC地址是网卡的物理地址，用于标识网络上的设备身份
  • MAC地址组成：由48位二进制数组成，通常用六段十六进制表示，如00-D0-09-A1-D7-B7，前24位是生产厂商向IEEE 申请的厂商编号，后24位是网络接口卡序列号
• 实现功能
  • 局域网交换机：局域网交换机用于局域网连接终端设备，如个人电脑和网络打印机。
  • 广域网交换机：广域网交换机主要用于电信领域，为通信提供基础平台。
• 工作原理
  • 交换机初始状态
  • 交换机MAC地址学习（源端学习）
    • 由于交换机MAC地址条目是动态的，所以它不会永远存在MAC地址表中，而是在300s（老化时间）后会自动消失。但是如果在此期间，交换机又收到对应该条目MAC地址的数据帧，老化时间将重新开始计时（重置为300s）
  • 广播未知数据帧
  • 接收方回应
  • 交换机实现单播通信
• 通讯模式
  • 单播：发送方式为一对一，即一台主机发送的数据只发送给另一台主机
  • 组播：组播方式介于单播和广播之间，也是一对多，但接收者不是网段上的全体成员，而是一个特定的组的成员
  • 广播：广播方式为一对多，即一台主机发送一个数据，在这个网段的所有主机都能收到
• 端口工作模式及通讯速率
  • 单工：两个数据站之间只能沿单一方向传输数据
  • 半双工：两个数据站之间可以双向数据传输，但不能同时进行
  • 全双工：两个数据站之间可双向且同时进行数据传输
  • 通信速率：接口连接时进行协商，协商速率由通信双方中较低速率的一方决定，，协商失败则无法正常通信
• 以太网（Ethernet）
  • 以太网是一种计算机局域网技术。以太网是应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网技术如令牌环、FDDI和ARCNET。
  • 交换机式以太网
    • IEEE 的802.3标准
      • 1983年6月，IEEE标准委员会通过了第一个802.3标准
      • 1990年9月，通过了使用双绞线介质的以太网（10Base-T）标准，该标准很快成为办公自动化应用中首选的以太网技术
    • 快速以太网和千兆以太网
      • 1991～1992年，Grand Junction开发了快速以太网标准，运行速率可达到100Mb/s
      • 1998年，IEEE 802.3 完成并通过了千兆以太网标准，运行速率可达1000Mb/s
    • 万兆以太网
      • 万兆以太网(10 Gigabit Ethernet，10GE)又称为10吉比特以太网，是继千兆以太网之后产生的高速以太网
• 数据链路层
  • 数据链路层负责网络中相邻节点之间可靠的数据通信，并进行有效的流量控制
  • 数据链路层的作用包括数据链路的建立、维护与拆除，帧包装，帧传输，帧同步，帧的差错控制及流量控制等
• 制作人：北大青鸟（任帅）