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交换机的发展历程

传统的桥接器，交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。

利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。专门设计的集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下得以实现上述性能，其端口造价低于传统型桥接器。

交换机的人工交换

电信号交换的历史应当追溯到电话出现的初期。当电话被发明后，只需要一根足够长的导线，加上末端的两台电话，就可以使相距很远的两个人进行语音交谈。

电话增多后，要使每个拥有电话的人都能相互通信，我们不可能每两台电话机之间都拉上一根线。于是人们设立了电话局，每个电话用户都接一根线到电话局的一个大电路板上。当A希望和B通话时，就请求电话局的接线员接通B的电话。接线员用一根导线，一头插在A接到电路板上的孔，另一头插到B的孔，这就是“接续”，相当于临时给A和B拉了一条电话线，这时双方就可以通话了。当通话完毕后，接线员将电线拆下，这就是“拆线”。整个过程就是“人工交换”，它实际上就是一个“合上开关”和“断开开关”的过程。因此，把“交换”译为“开关”从技术上讲更容易让人理解。

交换机的简要介绍

STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。STP 协议中定义了根桥（RootBridge）、根端口（Root Port）、路径开销（Path Cost）等概念，用于通过构造一棵自然树的方法实现将环路网络修剪成无环路的树型网络， 从而避免报文在环路网络中的增长和没有限制的循环，同时实现链路备份和路径优化。

STP 采用 BPDU（Bridge Protocol Data Unit 桥协议数据单元）也称为配置消息，进行网桥之间的信息交流 。 STP BDUP 是一种二层报文，目的MAC时多播地址01-80-C2-00-00-00，所有支持 STP 协议的网桥都会接收并处理收到的 BPDU 报文。该报文的数据区里携带了用于生成树计算的所有有用信息。

交换机的作用

交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。