交換機(jī)意為“開(kāi)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。常見(jiàn)的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)。其他常見(jiàn)的還有電話語(yǔ)音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。“交換機(jī)”是一個(gè)舶來(lái)詞,源自英文“Switch”,原意是“開(kāi)關(guān)”,中國(guó)技術(shù)界在引入這個(gè)詞匯時(shí),翻譯為“交換”。在英文中,動(dòng)詞“交換”和名詞“交換機(jī)”是同一個(gè)詞(注意這里的“交換”特指電信技術(shù)中的信號(hào)交換,與物品交換不是同一個(gè)概念)。
隨著計(jì)算機(jī)及其互聯(lián)技術(shù)(也即通常所謂的“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”)的迅速發(fā)展,以太網(wǎng)成為了迄今為止普及率很高的短距離二層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。而以太網(wǎng)的重要部件就是以太網(wǎng)交換機(jī)。不論是人工交換還是程控交換,都是為了傳輸語(yǔ)音信號(hào),是需要獨(dú)占線路的“電路交換”。以太網(wǎng)交換機(jī)廠商根據(jù)市場(chǎng)需求,推出了三層甚至四層交換機(jī)。其重要功能仍是二層的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包交換,只是帶有了一定的處理IP層甚至更高層數(shù)據(jù)包的能力。
三層交換機(jī)的工作過(guò)程,使用IP的設(shè)備A---三層交換機(jī)---使用IP的設(shè)備B。比如A要給B發(fā)送數(shù)據(jù),已知目的IP,那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址,判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。如果在同一網(wǎng)段,但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址,A就發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求,B返回其MAC地址,A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī),交換機(jī)起用二層交換模塊,查找MAC地址表,將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。