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交换机工作原理

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机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，接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域。

交换机的四层交换

第四层交换的一个简单定义是：它是一种功能，它决定传输不仅仅依据MAC地址(第二层网桥)或源/目标IP地址（第三层路由），而且依据TCP/UDP(第四层) 应用端口号。第四层交换功能就象是虚IP，指向物理服务器。它所传输的业务服从各种各样的协议，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上，需要复杂的载量平衡算法。

交换机刚加电时网络无法通信解决方式

交换机刚刚开启的时候无法连接至其他网络，需要等待一段时间才可以。另外，需要使用一段时间之后，访问其他计算机的速度才快，如果有一段时间不使用网络，再访问的时候速度又会慢下来。

由于这台交换机是一台可网管交换机，为了避免网络中存在拓扑环，从而导致网络瘫痪，可网管交换机在默认情况下都启用生成树协议。这样即使网络中存在环路，也会只保留一条路径，而自动切断其他链路。所以，当交换机在加电启动的时候，各端口需要依次进入、学习和转发状态，这个过程大约需要3~5分钟时间。

如果需要迅速启动交换机，可以在直接连接到计算机的端口上启动“PortFast”，使得该端口立即并且转换至转发状态，这样设备可以立即连接到网络，避免端口由和学习状态向转发状态过渡而必须的等待时间。

如果需要在交换机加电之后迅速实现数据转发，可以禁用扩展树协议，或者将端口设置为PortFast模式。不过需要注意的是，这两种方法虽然省略了端口检测过程，但是一旦网络设备之间产生拓扑环，将导致网络通信瘫痪。

交换机服务器连接时断时续怎么办

原先服务器采用10/100Mbit/s网卡，运行一切正常。但是安装了一款1000Mbit/s网卡，用其连接至中心交换机的1000Base-T端口之后，服务器与网络的连接时断时续，连接极不稳定，无法提供正常的网络服务。使用网线测试仪测试网络，发现双绞线链路的连通性没有问题。

在100Mbit/s时连接正常，只是在升级到1000Mbit/s时才发生故障，看来导致这种故障的原因可能是超五类布线问题。虽然从理论上说超五类系统支持1000Mbit/s的传输速率，但是如果双绞线、配线架、网线和其他网络设备的品质不是很好，或者端接工艺有问题，就仍然无法实现1000Mbit/s带宽。

由于1000Base-T需要使用双绞线全部的4对线，每对线的有效传输速率为250Mbit/s，并完成全双工传输，因此1000Base-T对双绞线的信号衰弱减、回波、返回耗损、串音和抗电磁干扰等电气性能有了更高的要求。如果双绞线或者其他配件的性能不好，就会在线对间产生严重串扰，从而导致通信失败。

考虑到五类布线系统的性能有可能无法满足千兆网络系统，因此更换为六类布线产品之后故障解决。