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西门子交换机的工作原理

地址表

端口地址表记录了端口下包含主机的mac地址。端口地址表是交换机上电后自动建立的，

保存在ram中，并且自动维护。

交换机隔离冲突域的原理是根据其端口地址表和转发决策决定的。

转发决策

交换机的转发决策有三种操作：丢弃、转发和扩散。

丢弃：当本端口下的主机访问已知本端口下的主机时丢弃。

转发：当某端口下的主机访问已知某端口下的主机时转发。

扩散：当某端口下的主机访问未知端口下的主机时要扩散。

每个操作都要记录下发包端的mac地址，以备其它主机的访问。

生存期

生存期是端口地址列表中表项的寿命。每个表项在建立后开始进行倒记时，每次发送

数据都要刷新记时。对于长期不发送数据的主机，其mac地址的表项在生存期结束时删除。

所以端口地址表记录的总是活跃的主机的mac地址。

(4)应该说交换机有很多值得学习的地方，这里我们主要介绍交换机结构及组网方式，21世纪10年代以来网络应用越来越广泛，交换机作为网络中的纽带发挥了越来越大的作用。简单的说，交换机就是将它与用户计算机相连就行了，完成各个计算机之间的数据交换。复杂来说，交换机针对在整个网络中的位置而言，一些高层交换机如三层交换、网管型的产品，在交换机结构方面就没这么简单了。

三层交换机

通常，普通的交换机只工作在数据链路层上，路由器则工作在网络层。而功能强大的三层交换机可同时工作在数据链路层和网络层，并根据mac地址或ip地址转发数据包。但是要注意到三层交换机并不能完全取代路由器，因为它主要是为了实现处于两个不同子网的vlan进行通讯，而不是用来作数据传输的复杂路径选择。

网管功能

一台交换机所支持的管理程度反映了该设备的可管理性与可操作性。带网管功能的交换机可对每个端口的liuliang进行监测，设置每个端口的速率，关闭/打开端口连接。通过对交换机端口进行监测，便于对网络业务liuliang的区分和迅速进行网络故障定义，tigao了网络的可管理性。

端口聚合

这是一种封装技术，它是一条点到点的链路，链路的两端可以都是交换机，也可以是交换机和路由器，还可以是主机和交换机或路由器。基于端口汇聚（trunk）功能，允许交换机与交换机、交换机与路由器、主机与交换机或路由器之间通过两个或多个端口并行连接同时传输以提供更高带宽、更大吞吐量，大幅度提供整个网络能力。

交换机是工业以太网的关键元件，它可用于数据交换、构建不同拓扑网络、划分虚拟局域网，有的甚至还具有路由功能，可跨子网进行数据交换。这篇文章，我们来介绍西门子scalancex系列工业以太网交换机。

根据交换机工作在osi网络参考模型的层级及是否具有管理功能，scalance x交换机可分为三种：

①二层非网管型交换机；

②二层网管型交换机；

③二/三层网管型交换机；

这里的“二层”是指osi网络参考模型的第二层，即“数据链路层”。“三层”是指osi网络参考模型的第三层，即“网络层”。

1、二层非网管型交换机

二层非网管型交换机是一种即插即用的设备，不能使用软件进行配置，通常在小型网络中应用。它设计紧凑，节省空间，价格相对便宜，支持总线型和星型拓扑结构，是一种低成本的解决方案。

具体产品包括：scalencex-000系列、xb-000系列、xb-100系列、xc-100系列、xr-100wg等。
xb是塑壳产品，即塑料外壳，工作温度在0~60℃之间；
xc是旗舰产品，它前面是塑料外壳，后面是金属外壳，工作温度在-40~70℃之间；
xr是19寸机架型产品，采用交流供电，模块化设计；

xb116非网管型交换机的外观：其中“xb116”的个“1”表示xb100系列，“16”表示它具有16个网口；

2、二层网管型交换机

二层网管型交换机可使用西门子sinecnms软件进行配置，可划分虚拟局域网（vlans），可通过代理snmp或cli命令、ssh远程访问。可构建不同的网络拓扑结构（比如冗余环网），可使用信号触点进行监控和分析，可使用c-plug保存配置信息。当交换机出现故障时，将c-plug插入到新交换机中可实现快速维护，减少停机时间。

具体产品包括：xb-200、xc-200、xp-200、x-300、xr-300、xm-400及xr-500系列。

名称中的“xb”、“xc”、“xr”前面介绍过。“xp”是高防护等级（ip65）产品，它的工作温度范围为：-40~85℃。

下面这张图是xc208的外观，它是xc200系列，具有8个网口；

3、二/三层网管型交换机

二层/三层网管型交换机具有二层网管型交换机的所有优点，除此之外，它还可以工作在第三层（网络层），具有路由功能和跨子网通信的功能，适用于大型、高性能网络。

具体产品包括xm-400和xr-500。

“xm”系列的模块可进行扩展，下面这张图是xm408和扩展模块pe408。