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交换机能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无冲突地传输数据。宿舍只有一个网络接口，但我们四个人通过一个交换机都能上网，这是为什么？
哈哈，首先我想说抱歉，因为我没有能用语言表达出我内心的真实意思。我就是想问，比如我们宿舍四人都在玩英雄联盟，这四台电脑与游戏服务器之间产生的数据在通过一个交换机连接在一根网线上后，就仿佛各台电脑是独占通信线路，没有冲突。我想强调的是交换机一头连着四台电脑（四根网线），而另一头连入因特网（一根网线），这四根网线上的数据融入一根网线还不混乱，交换机怎么做到的？这样我就说得差不多了。这位大哥 @ygb8745已经给了我一些灵感，就是分组交换！ 底下各位即使有回答不是很对题的，也是由于我表达不清，但你们的回答都让我学到了一些东西，谢谢！
为什么被折叠？
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9 回答
正在看书，顺便答一下。理解交换机的工作原理，必须知道交换机里面存着一个表，叫CAM结构表，这个表里有MAC地址，端口，VLAN ID和定时器。一个MAC地址对应1个或多个端口。
工作流程：当交换机接收到一个数据帧，在表中查找是否存在MAC地址和对口的对应关系的表项，如果存在，就向改对口转发，否则像所有对口转发。当向端口转发的时候，CAM就添加一条终端MAC地址和端口的对应关系。一段时间后，该表项就添加了所有对口和其他的终端MAC地址。再收到一个数据帧的时候，就根据端口对应关系发送。
每一个对应关系的表项，都有一个定时器。每执行该表项一次，就重置计时器。如果很长时间没有使用，即超时，MAC表会把该表项删除。
呵呵，回答你的问题首先介绍一下分层概念。
计算机网络通信是分层进行的，交换机是较低层的东东。打个比方，当你们四个同时在打游戏，从高层次来看，就是应用层上来看，有一个服务器在为四个客户端提供服务。就是你能看到的层次。
那么四个客户端和服务器的数据怎么被稳定的，传送的呢？这个属于网络层和传输层干的事，这个比应用层又低一个层次。简单来说，我们仅看网络层，给五个节点每个节点一个地址，就是ip地址。然后，数据就像平时邮局里的邮件一样按照目的地址投递过去。在这一层上，我们能看到的就是五个地址之间相互传数据。这就是互联网。
交换机的工作比上面说的层次更低，因为按照ip地址找主机是个技术活，难度大，价格高。因此，我们希望那些离得近的主机，尽量内部解决，不用互联网设备。因此，我们就把离得近的主机放在一个圈子里面，用mac地址来相互通信。这就像你要给隔壁老王送个蛋，就自己上门跑一趟就好。交换机就是完成这事的。在交换机看来，它仅知道，按照mac地址和端口进行数据交换。比如你们四台机器连在1，2，3，4口上，外网连8口。你们打游戏的时候，交换机知道的是，1，2，3，4口都有数据发到8口，8口也有数据发到1，2，3，4口。具体是哪口看mac地址。当然，交换机只能完成近端通信，当目的地远的时候就仍然需要通过网关来通信了。
从网上找的图，交换机的作用，就相当于在你们宿舍的internet上连出四条网线，分别查到你们四个人的电脑上。
你把图中一台节点计算机想象成internet，就能明白了。
交换机端口速度很快，一般都是千兆百兆的，而一般网速尤其学校宿舍最快也就是10兆。平分到你们四个人就是2.5兆每个人。交换机用一个100M的口干10M的活，超级轻松。
如果你接入以太网的速度是万兆。那么千兆交换机就干不动了。你们四个人同时满载最多也就是250兆了，单人用最多也就是1000兆，这样你明白了吗？ 不过以目前的技术水平。民用能到百兆就不错了。。。
你们宿舍每个人要买的套餐都写在自己身份证上，然后通过宿舍窗户扔出去，老板收到后把各自的菜拴在身份证上再扔回来，一个窗口足够你们用了。
当然，这个过程是足够快的。
正在学习相关方面知识，锻炼一下自己，欢迎大家指正
交换机的工作原理可以用四个词语概括：学习，直接转发，泛洪方式，更新。
- 学习：交换机内部有一个MAC地址表，一个MAC地址对应一个接口，一个接口可以对应多个MAC地址，与接口相对应的MAC地址是指通过这个接口，交换机所能达到的所有MAC地址，当交换机一端有一个主机通过交换机发送数据，交换机首先查看数据帧的源MAC地址，如果有的话更新记录，如果本身MAC地址中没有相关记录，就将源地址与其进入的接口相关记录写在MAC地址表中。
- 直接转发：然后再来查看目的MAC地址，如果本身MAC地址表中有关于目的MAC地址与相应接口的记录，就从记录的接口转发出去。
- 泛洪方式：如果没有记录，交换机就向其他所有接口转发这个帧（除这个数据帧的入口），等到相应的主机单播回复之后，交换机记下回应数据帧的源MAC地址与对应接口，以方便下次转发。
- 更新：同时，交换机内部的MAC地址表只有300S的存在时间，定时五分钟会更新一次
能让你们宿舍四个人通过一个网络接口和一个交换机就能同时上网的是分组交换机制.交换机是实现这个机制的一环.
在分组交换机制下两台设备之间的通讯像寄邮件一样.每个设备写上自己和对方的地址(MAC,IP),然后都交给邮局(交换机和路由器),邮局负责将信件一封封收集起来,并排队一封封寄出去.收件时一封封收到邮局,然后按地址分发给你们.
由于速度很快,所以每个人都感觉自己像独占了这一条线路.
交换机中有一张MAC地址转发表，记录了MAC地址和交换机端口的对应关系，一个端口可以对应多个MAC地址，但一个MAC地址不能对应多个端口。这就使得交换机具备多级级联的能力，每个交换机在转发报文的时候只需要知道这个目的MAC可以从我的哪一个端口到达就行了，然后就把帧往这个端口发，至于后面的设备怎么处理他并不关心。就这样一级一级转发，知道电脑的网卡实际连接的交换机把帧发到网卡以后，网卡一看目的MAC就是自己，然后就解封装，交由三层协议栈进行处理。
以上是转发表和转发的过程，那么另外一个关键的问题是交换机的这张MAC地址表是怎么建立的，部分是根据主动发起请求的报文，把源MAC和从哪一个端口收到的建立对应，另一部分在收到报文的时候如果MAC表里还没有这个目的MAC，那么就在除了收到这个报文的端口以外的其他端口进行一次洪泛，等待目的MAC的终端响应。
问题动态
- 发布时间
- 2026-01-12 10:27
- 更新时间
- 2026-01-12 10:27
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