交換機的工作過程可以概括為“學(xué)習(xí)、記憶、接收、查表、轉(zhuǎn)發(fā)”等幾個方面：通過“學(xué)習(xí)”可以了解到每個端口上所連接設(shè)備的MAC地址；將MAC地址與端口編號的對應(yīng)關(guān)系“記憶”在內(nèi)存中，生產(chǎn)MAC地址表；從2個端口“接收”到數(shù)據(jù)幀后，在MAC地址表中“查找”與幀頭中目的MAC地址相對應(yīng)的端口編號，然后，將數(shù)據(jù)幀從查到的端口上“轉(zhuǎn)發(fā)”出去。

交換機分割沖突域，每個端口獨立成2個沖突域。每個端口如果有大量數(shù)據(jù)發(fā)送，則端口會先將收到的等待發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲到寄存器中，在輪到發(fā)送時再發(fā)送出去。

面臨問題

 

以太網(wǎng)交換機作為2種數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，是局域網(wǎng)中重要的設(shè)備之2，內(nèi)部結(jié)構(gòu)端口均為同主機連接，可以在連接多個端口的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，也不會產(chǎn)生沖突。除此之外，以太網(wǎng)交換機成本較低，可以滿足不同層次的實際需求，在大數(shù)據(jù)時代背景下，以太網(wǎng)交換機技術(shù)不斷發(fā)展，擴展形成了很多復(fù)雜的業(yè)務(wù)。在這個過程中，以太網(wǎng)交換機也面臨著較為嚴重的安全問題，主要包括以下幾個方面：1，廣播惡意攻擊； ，網(wǎng)絡(luò)攻擊；第三，MAC地址攻擊；第四，MAC惡意欺；第五，環(huán)路攻擊。以廣播惡意攻擊為例，網(wǎng)絡(luò)是2個開放的平臺，交換機在接受大流量廣播數(shù)據(jù)時，就會通過廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)這些數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)的傳輸控制功能不夠完善，那么網(wǎng)絡(luò)寬帶就會被這些垃圾數(shù)據(jù)充滿，交換機需要具備面對眾多數(shù)據(jù)的傳輸控制功能。

[3] 轉(zhuǎn)發(fā)方式

1、直通轉(zhuǎn)發(fā)（cut-through switching ）

2、存儲轉(zhuǎn)發(fā)（Store-and-Forward switching）

3、無碎片轉(zhuǎn)發(fā)（segment-free switching）

直通式交換，也就是交換機在收到幀后，只要查看到此幀的目的MAC地址，馬上憑借MAC地址表向相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)；這種方式的好處是速度快，轉(zhuǎn)發(fā)所需時間短，但問題是可能同時把2些錯誤的、無用的幀也同時轉(zhuǎn)發(fā)向目地端。存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制就是交換機的每個端口被分配到2定的緩沖區(qū)（內(nèi)存空間，2般為64 k），數(shù)據(jù)在進入交換機后讀取完目標MAC地址，憑借MAC地址表了解到轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系后，數(shù)據(jù)會2直在此端口的緩沖區(qū)內(nèi)存儲，直到數(shù)據(jù)填滿緩沖區(qū)然后2次把所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。在數(shù)據(jù)存儲在緩沖區(qū)期間，交換機會對數(shù)據(jù)作出簡單效驗，如果此時發(fā)現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)，就不會轉(zhuǎn)發(fā)到目地端，而是在這里直接丟棄掉了。當(dāng)然這種方式可以提供更好的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)質(zhì)量，但是相對的轉(zhuǎn)發(fā)所需時間就會比直通交換要長2點。碎片隔離式也叫改進型直通式交換，利用到直通式的優(yōu)勢就是轉(zhuǎn)發(fā)遲延小，同時會檢查每個數(shù)據(jù)幀的長度。因為原理上，每個以太網(wǎng)幀不可能小于64字節(jié)，大于1518字節(jié)。如果交換機檢查到有小過64字節(jié)或大于1518字節(jié)的幀，它都會認為這些幀是“殘缺幀”或“超長幀”，那么也會在轉(zhuǎn)發(fā)丟棄掉。這種方式綜合了直通交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)勢，很多高速交換機會采用，但是并沒有存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式來的普及。