交换机的概念和工作原理

交换机，顾名思义，是完成交换功能的仪器，其工作于网络中，用于在网络节点间传输数据，交换机工作原理是什么呢?它如何实现节点间数据的传输呢?

一、交换机工作原理- -简介

交换机，英文名称为“switch”，译为开关，是一种网络连接时不可缺少的设备，用于电/光信号的转发，可按照两端网络节点传输信息的需要，将所需传送的信息送至相应的路由上。常见的有以太网交换机、电话语音交换机、光纤交换机等等。

二、交换机工作原理- -分类

交换机根据其工作位置的不同可分为广域网交换机和局域网交换机，其中，广域网交换机主要用于提供通信用基础平台，而局域网交换机与要用于连接终端设备。除此之外，交换机还可根据其传输介质、传输速度的不同分为以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机等等，根据其应用规模的不同分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机。

三、交换机工作原理

数据传输基于OSI七层模型，而交换机就工作于其第二层，即数据链路层。在交换机内部存有一条背部总线和内部交换矩阵，其中，背部总线用于连接交换机的所有端口，内部交换矩阵用于查找数据包所需传送的目的地址所在端口。控制电路受到数据包后，首先通过内部交换矩阵对其目的端口进行查询，若查询到则立刻将数据包发往该端口，若没有查询到，则广播至所有端口，接受端口发出回应后，将数据包发往该端口，并将其添加至内部交换矩阵中。

四、交换机工作原理- -传输方式

交换机具有全双工和半双工两种传输方式。其中，全双工指交换机可同时完成发送数据和接收数据的功能，类似于我们打电话的过程，在发出声音的同时也可以听到接受到的声音;而半双工指交换机在发送数据与接收数据间只能选择一个动作去完成，类似于对讲机的通话过程，在发送声音时无法听到接受的声音，在接受声音时无法发送声音。随着科技的发展，目前大多数交换机都使用全双工的传输方式，半双工的传输方式逐步被淘汰。