1.2.6 交换机组网

随着技术的发展，网桥接口越来越多，数据交换能力越来越强。这种高性能网桥我们称为交换机（Switch），交换机是现在企业组网的主流设备。

交换机和网桥一样，可以构造MAC地址表，基于MAC地址转发帧。由于交换机直接连接计算机，如图1-14所示，因此A给B发送数据不影响D给C发送数据。如果两台计算机同时向B计算机发送数据，会不会产生冲突呢？答案是，不会。

图1-14 交换机组网

交换机的每个接口都有接收缓存和发送缓存，帧可以在缓存中排队。接收到的帧先进入接收缓存，再查找MAC地址表以确定转发端口，放到转发端口的发送缓存，排队等待发送。因此，多台计算机同时给一台计算机发送数据，会放到缓存排队等待发送，而不会产生冲突。正是因为交换机使用的是存储转发，交换机的接口可以工作在不同的速率下。

使用交换机组网比集线器和同轴电缆更安全，如图1-14所示，E计算机即便安装了抓包软件，也不能捕获A给B计算机发送的帧，因为交换机根本不会将帧转发给E计算机。

计算机的网卡直接连接交换机的接口，可以工作在全双工模式，即可以同时发送和接收帧而不用冲突检测。集线器和同轴电缆组建的以太网只能工作在半双工模式，即不能同时收发。

如果交换机收到一个广播帧，即目标MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF的数据帧，交换机将该帧发送到所有交换机端口（除发送端口外），因此交换机组建的网络就是一个广播域。

MAC地址由48位二进制数组成，F是十六进制数，F代表4位二进制数1111。

交换机组网有以下特点。

·交换机端口带宽独享。

·比集线器安全。

·交换机接口直接连接计算机，可以工作在全双工模式下。

·全双工模式不再使用CSMA/CD协议。

·接口可以工作在不同的速率下。

·交换机所有接口是一个广播域。

使用交换机组网，计算机通信可以设置成全双工模式，可以同时收发，不需要冲突检测，因此也不需要使用CSMA/CD协议，因为交换机转发的帧和以太网的帧格式相同，我们依然习惯说交换机组建的网络是以太网。

如图1-15所示，路由器连接两个交换机，交换机连接计算机和集线器，路由器隔绝广播，图中标出了广播域和冲突域。

图1-15 广播域和冲突域