标准集团（香港）有限公司讲述冷热交换器的工作原理

发布时间：2024-01-15

冷热交换器即是交换式的集线器。交换器与集线器（HUB）在网路内的功用大致相同，其间大的差异在于交换器的每个埠（port）都享有一个专属的频宽并具备资料交换功能，使得网路传输效能得於同一时间内所能传输的资料量较大。
冷热交换器拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。冷热交换器的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在广播到所有的端口，接收端口回应后冷热交换器会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。 　使用冷热交换器也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，冷热交换器只允许必要的网络流量通过冷热交换器。通过冷热交换器的过滤和转发，可以有效的减少冲突域，但它不能划分网络层广播，即广播域。
冷热交换器在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网冷热交换器，那么该冷热交换器这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。
总之，冷热交换器是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。冷热交换器可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

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