切换 | 计算机网络

切换是指使用交换机将数据从同一网络内的一个设备传输到另一个设备，或者在不同网络之间进行数据传输的过程。这一过程主要发生在OSI模型的第二层——数据链路层，此时数据是以帧的形式被传输的。MAC地址。

• 交换机用于在网络中连接多个设备。
• 它通过将数据仅发送到目标设备来减少干扰。
• 它利用MAC地址将数据帧传输到正确的端口。
• 它可以将数据直接传输到连接的设备（如计算机、手机）上。
• 在本地网络之外进行通信时，它会将数据转发给路由器。

例如：在网站请求到达服务器之前，它需要经过多个交换机和路由器的传输。

网络切换

网络交换是一种在计算机网络中使用的特定类型的交换方式。它指的是将数据包从一个设备（节点）传输到另一个设备的过程。

它包括以下步骤：

• 帧接收：该交换机从连接的设备那里接收到一个数据帧。
• MAC地址提取：该交换机从帧的头部读取目标MAC地址。
• 查询/查找：该交换机会查询其MAC表，以查找目标地址。
• 转发：如果找到了该地址，那么该帧就会被发送到对应的端口。如果没有找到该地址，那么交换机就会执行“泛洪”操作，即将该帧发送到所有端口，除了入站端口之外。
• 表格更新：该交换机会记住源MAC地址，并更新其MAC表，以便将来使用。
• 帧传输：该帧会被传输到正确的目标设备，或者被转发到网络中。

切换的类型

有三种不同的切换方式：

消息交换:

消息交换是最早出现的交换技术之一。采用这种方法的原理如下：

• 这条消息会被全部发送到中间节点。
• 这条消息会在该节点上暂时存储，之后才会被转发到下一个节点。
• 发送方和接收方之间并没有建立任何专用的通信路径。

类比：就像寄送一份实体信件一样，这份信件首先会被存放在邮局，之后才会被送到下一个分支机构。

电路交换:

电路交换是一种以连接为导向的通信方式，广泛应用于传统的电话网络中。在这种通信方式中：

• 在数据传输开始之前，会先在发送方和接收方之间建立一条专用的传输路径。
• 这种连接在整个通信过程中都保持不变。
• 两端都拥有固定的带宽和较低的延迟。

类比：就像为整个旅程预留一条私人道路一样，即使在这段时间内没有车辆行驶在这条道路上。

分组交换:

数据包交换是现代计算机网络的基础，包括互联网在内的一切网络系统都是基于这种技术来运行的。在这种方法中：

• 数据被分割成小数据包。
• 每个数据包都包含部分消息内容以及目标地址信息。
• 在网络中，数据包可能会经过不同的路径来传输。
• 在目的地，这些数据包会被重新组装起来，从而恢复原始的消息内容。

类比：就像把书籍的章节分别通过不同的快递方式发送出去，然后在目的地将它们重新组合在一起一样。

不同切换方式的比较