工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理是什么?
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在這篇文章中,小編將對工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對它的了解程度,和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。
一、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理
工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)工作于OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型的第二層(即數(shù)據(jù)鏈路層),是一種基于MAC(Media Access Control,介質(zhì)訪問控制)地址識別、完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
交換機(jī)上用于鏈接計算機(jī)或其他設(shè)備的插口稱作端口。計算機(jī)借助網(wǎng)卡通過網(wǎng)線連接到交換機(jī)的端口上。網(wǎng)卡、交換機(jī)和路由器的每個端口都具有一個MAC地址,由設(shè)備生產(chǎn)廠商固化在設(shè)備的EPROM中。MAC由IEEE負(fù)責(zé)分配,每個MAC地址都是全球唯一的。MAC地址是長度為48位的二進(jìn)制,前24位由設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識符,后24位由生產(chǎn)廠商自行分配的序列號。
交換機(jī)在端口上接受計算機(jī)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀,根據(jù)幀頭的目的MAC地址查找MAC地址表然后將該數(shù)據(jù)幀從對應(yīng)端口上轉(zhuǎn)發(fā)出去,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
交換機(jī)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;從一個端口“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(jī)分割沖突域,每個端口獨立成一個沖突域。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。
二、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)管理方式
1. 通過串口管理
可網(wǎng)管交換機(jī)附帶了一條串口電纜,供交換機(jī)管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機(jī)背面的串口里,另一端插在普通電腦的串口里。然后接通交換機(jī)和電腦電源。在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超級終端”程序。打開“超級終端”,在設(shè)定好連接參數(shù)后,就可以通過串口電纜與交換機(jī)交互了。這種方式并不占用交換機(jī)的帶寬,因此稱為“帶外管理”(Out of band)。
在這種管理方式下,交換機(jī)提供了一個菜單驅(qū)動的控制臺界面或命令行界面。你可以使用“Tab”鍵或箭頭鍵在菜單和子菜單里移動,按回車鍵執(zhí)行相應(yīng)的命令,或者使用專用的交換機(jī)管理命令集管理交換機(jī)。不同品牌的交換機(jī)命令集是不同的,甚至同一品牌的交換機(jī),其命令也不同。使用菜單命令在操作上更加方便一些。
2. 通過Web管理
可網(wǎng)管交換機(jī)可以通過Web(網(wǎng)絡(luò)瀏覽器)管理,但是必須給交換機(jī)指定一個IP地址。這個IP地址除了供管理交換機(jī)使用之外,并沒有其他用途。在默認(rèn)狀態(tài)下,交換機(jī)沒有IP地址,必須通過串口或其他方式指定一個IP地址之后,才能啟用這種管理方式。
使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器管理交換機(jī)時,交換機(jī)相當(dāng)于一臺Web服務(wù)器,只是網(wǎng)頁并不儲存在硬盤里面,而是在交換機(jī)的NVRAM里面,通過程序可以把NVRAM里面的Web程序升級。當(dāng)管理員在瀏覽器中輸入交換機(jī)的IP地址時,交換機(jī)就像一臺服務(wù)器一樣把網(wǎng)頁傳遞給電腦,此時給你的感覺就像在訪問一個網(wǎng)站一樣。這種方式占用交換機(jī)的帶寬,因此稱為“帶內(nèi)管理”(In band)。
如果你想管理交換機(jī),只要點擊網(wǎng)頁中相應(yīng)的功能項,在文本框或下拉列表中改變交換機(jī)的參數(shù)就可以了。Web管理這種方式可以在局域網(wǎng)上進(jìn)行,所以可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。
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