說起交換式集線器，相信大家都會有些陌生，就好比一部機器，也不可能只由一個主體就能運作，它還需要許許多多的小零件作為輔助工作，沒有這些零件它無法運行，零件看時雖微不足道，卻起著重要作用。而交換式集線器作為一種交換器，看似可有可無，實則非常重要，下面就讓我為大家介紹一下交換式集線器究竟是怎樣運行的以及它所帶來的作用又有什么呢?

　　交換式集線器原理和功能

　　一、交換式集線器原理

　　1)交換式集線器由：端口、緩沖區(qū)、信息幀的轉(zhuǎn)發(fā)機構(gòu)和背板體系結(jié)構(gòu)。交換式集線器可以同時接收多個端口信息，并可以同時將這些信息發(fā)向多個目標地址對應(yīng)的端口。交換式集線器還可以將從一個端口接收的信息發(fā)向多個端口。

　　2)盡管當前FDDI和令牌環(huán)的集線器產(chǎn)品已經(jīng)在市場上出現(xiàn)，然而占絕對優(yōu)勢的仍是10BASE-T和100BASE-T端口的集線器。

　　3)緩沖能力和擁塞控制

　　許多交換式集線器廠商選擇擁塞控制機制來防止緩沖區(qū)溢出的情況發(fā)生。擁塞控制可以采用這種方法實現(xiàn)：向高速結(jié)點發(fā)送“假”沖突，迫使它進入后退狀態(tài)，暫停數(shù)據(jù)發(fā)送，從而使得集線器得以騰空緩沖區(qū)。這種類型的擁塞控制適用于半雙工端口。

　　4)轉(zhuǎn)發(fā)機構(gòu)

　　交換式集線器具有網(wǎng)橋的功能，它必須知道要轉(zhuǎn)發(fā)的信息幀的類型。信息幀的轉(zhuǎn)發(fā)方法可以是存儲轉(zhuǎn)發(fā)式、切入式或改進的切入式。交換式集線器中，幀轉(zhuǎn)發(fā)機構(gòu)將在幀的延遲等待和錯誤檢驗的可靠性之間作出折衷選擇

　　三種轉(zhuǎn)發(fā)機構(gòu)分別如下：

　　存儲轉(zhuǎn)發(fā)式:將發(fā)來的幀在發(fā)送到一個端口之前先全部存儲在內(nèi)部存儲器中。

　　切入式:只查看信息幀的目的地址(位于幀頭部分)，然后立即進行信息幀的轉(zhuǎn)發(fā)，從而使得幀的延遲大為降低。

　　改進型切入式:這種方式綜合了以上兩種方式的優(yōu)點。其方法是先保存幀頭的64個字節(jié)，如果幀不正確，則立即丟棄，因為通過幀的頭64個字節(jié)就可以判斷出包的好壞，所以這種方式是以上兩種方式的折衷。

　　5)背板體系結(jié)構(gòu)

　　交換式集線器的背板體系結(jié)構(gòu)定義了如何通過其內(nèi)部的電子線路完成從一個端口向另一個端口轉(zhuǎn)發(fā)信息幀。

　　交換式集線器通常有兩種工作方式：循環(huán)法和優(yōu)先端口服務(wù)模式，這兩種方法對應(yīng)著兩種不同的背板體系結(jié)構(gòu)。

　　6)網(wǎng)絡(luò)管理

　　共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中，所有網(wǎng)絡(luò)端口都可以監(jiān)聽該網(wǎng)絡(luò)段上的所有通信，網(wǎng)絡(luò)管理較易實現(xiàn)。而對于交換式以太網(wǎng)，由于各網(wǎng)絡(luò)交換式集線器要對通信流進行交換，交換式集線器的管理方案主要有兩種。一種是將管理的功能納入到集線器的背板體系結(jié)構(gòu)中，由背板上的功能部件進行信息統(tǒng)計，并將結(jié)果以唯一的以太網(wǎng)址存儲在管理部件中。第二種方法叫作“端口別名法”，它允許交換式集線器將任何給定的端口“映射”到專用的管理端口上。

　　7)交換式集線器的其他特點

　　交換式集線器的特殊點是每端口支持多少網(wǎng)絡(luò)地址，由于每一端口都象一個進行轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)橋，所以集線器要保持一張該端口外的所有結(jié)點地址表。交換式集線器的另外一個特點是可配置性。

　　8)全雙工原理

　　目前許多種交換式集線器都支持全雙工的通信方式。常規(guī)的以太網(wǎng)基于共享介質(zhì)，采用半雙工方式。因為，共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中，一個站發(fā)送數(shù)據(jù)時，其他站點必須監(jiān)聽。采用全雙工，可以使速率達到200Mbps，點-點距離采用光纖時可達2km。

　　9)第三層交換

　　交換式集線器端口具有網(wǎng)橋功能，可看成是多端口網(wǎng)橋。網(wǎng)橋工作的基本原則是具有過濾作用，將進入幀的但目標地址不屬于本端口連接的各工作站MAC地址的幀轉(zhuǎn)發(fā)到其他端口，如果是非法或錯誤的地址，則集線器各端口都會轉(zhuǎn)發(fā)出去，形成廣播風(fēng)暴。為了避免廣播風(fēng)暴，在100BASE-FL集線器中引入第三層交換(Layer3Switching)，該交換式集線器除按第二層MAC地址進行交換外，還工作在第三層及網(wǎng)絡(luò)層。

　　二、交換式集線器的作用:

　　交換式集線器，它通過對信息進行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。

　　由于交換式集線器的運行原理相對比較專業(yè)化，在操作過程中也需要了解一定的專業(yè)術(shù)語，可能一時間剛接觸可能我們比較難以理解它的運行方式，但通過上文的講述，相信大家對它已經(jīng)有了一定的認識，每個產(chǎn)品的出現(xiàn)都會有它運行的理由，交換式集線器作為一種能夠傳遞信息，成功對信息進行轉(zhuǎn)化的工具來說，已廣泛應(yīng)用社會的各個領(lǐng)域中。