以太網(wǎng)交換機(jī)原理

以太網(wǎng)交換機(jī),，作為我們廣為使用的局域網(wǎng)硬件設(shè)備,，它的普及程度其實(shí)是由于以太網(wǎng)的使用，作為以太網(wǎng)的主流設(shè)備,，幾乎所有的局域網(wǎng)中都會(huì)有這種設(shè)備的存在,。看看以下的拓?fù)?，?huì)發(fā)現(xiàn),，在使用星型拓?fù)涞那闆r下，以太網(wǎng)中必然會(huì)有交換機(jī)的存在,，因?yàn)樗械闹鳈C(jī)都是使用電纜集中連接到交換機(jī)上從而能夠互相連接的：

標(biāo)準(zhǔn)的線纜集中連接設(shè)備是“HUB（集線器）”,，但是集線器存在著：共享帶寬、端口間等問題,，因?yàn)榇蠹叶贾?，?biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)是一個(gè)“的網(wǎng)絡(luò)”，也就是說在一個(gè)所謂“域”里面,，多只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以互相通訊,。而且，雖然集線器有很多端口,，但是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全是以太網(wǎng)所謂的“總線結(jié)構(gòu)”,，也就是說其內(nèi)部只有一條“線路”來進(jìn)行通信。如果上圖中的設(shè)備是集線器的話,，舉個(gè)例子來說,，假如端口1 和 2 之間的節(jié)點(diǎn)正在通信，其它端口是需要等待的,。直接造成的現(xiàn)象也就是,，比如端口 1和 2 所連接節(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)需要 10 分鐘，端口 3 和 4 所在的節(jié)點(diǎn)在此同時(shí)也開始通過此集線器傳輸數(shù)據(jù),，互相間,，造成大家所需的時(shí)間都會(huì)變久，時(shí)間可能會(huì)達(dá)到 20 分鐘才能傳送完畢,。也就是說集線器上互相通訊的端口越多,，越嚴(yán)重，傳送數(shù)據(jù)所需的時(shí)間越久,。
車載以太網(wǎng)簡介及物理層測試,；四川通信以太網(wǎng)測試

由于在這些接口上，數(shù)據(jù)的速率真正達(dá)到了10Gbps左右，因此對(duì)于測試的帶寬要求更高,。雖然SFP+的規(guī)范中對(duì)于測試設(shè)備的帶寬要求在12GHz以上,，但是考慮到示波器的頻響方式不同，以及現(xiàn)代的芯片比標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)都有更陡的邊沿,，使用實(shí)時(shí)示波器進(jìn)行測量時(shí)建議使用20GHz以上的帶寬,。圖7.30是用實(shí)時(shí)示波器進(jìn)行SFP+接口測試的例子。

為了提高數(shù)據(jù)速率,，IEEE還在10G以太網(wǎng)的接口標(biāo)準(zhǔn)上提出了用4路10G信號(hào)傳輸40G以太網(wǎng)信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn),，比如40GBase-KR4、40GBase-SR4,、40GBase-LR4,、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纖進(jìn)行傳輸時(shí)可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模塊接口,。QSFP+的光模塊電接口一側(cè)采用的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)與相應(yīng)的10G以太網(wǎng)接口類似,，而40GBase-KR4也是用4對(duì)10Gbps的差分線同時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)40Gbps的傳輸速率。因此這些40G以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于測試儀表的帶寬要求也與對(duì)應(yīng)的10G接口要求類似,，只不過要測試的端口數(shù)更多,。對(duì)于采用了光口作為以太網(wǎng)信號(hào)傳輸?shù)慕涌冢绻€想進(jìn)行光口的眼圖,、抖動(dòng)、消光比,、光功率,、波長等的測試，需要借助相應(yīng)的光采樣示波器,、光功率計(jì)等完成,，可以參考后面關(guān)于光信號(hào)測試的章節(jié) 測量以太網(wǎng)測試聯(lián)系方式10GBase-T以太網(wǎng)測試總線架構(gòu)；

以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理工作原理：

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（MediaAccessControl,，介質(zhì)訪問控制）地址識(shí)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(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的插口稱作端口,。計(jì)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(gè)端口都具有一個(gè)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(gè)MAC地址都是全球***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(shí)符，后24位由生產(chǎn)廠商自行分配的序列號(hào),。

交換機(jī)在端口上接受計(jì)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(duì)應(yīng)端口上轉(zhuǎn)發(fā)出去，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,。

發(fā)射機(jī)功率譜密度：正常發(fā)送的10GBase-T的信號(hào)是類似噪聲的信號(hào),，從時(shí)域分析比較困難，對(duì)其功率的衡量主要是從頻域測試,。這時(shí)被測件發(fā)出正常的隨機(jī)數(shù)據(jù)流,，

用頻譜儀(或者示波器做FFT變換)測量其頻域的功率分布，確保滿足頻譜模板的要求,?！ぐl(fā)射機(jī)功率：與上面一個(gè)測試類似，都是在頻域進(jìn)行測量,。這個(gè)測試是用頻譜儀測量驗(yàn)證被測件在頻域發(fā)送的總功率滿足3.2～5.2dBm的要求,。

發(fā)送時(shí)鐘頻率：與發(fā)射機(jī)抖動(dòng)測試項(xiàng)目的測試方法類似，被測件發(fā)出類似時(shí)鐘的信號(hào),， 用示波器測量信號(hào)頻率驗(yàn)證被測件的符號(hào)速率在800MHz±50ppm*  的范圍內(nèi),。 以太網(wǎng)抖動(dòng)測試中對(duì)測試電纜的要求；

以太網(wǎng)交換機(jī)是基于以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的交換機(jī),，以太網(wǎng)采用共享總線型傳輸媒體方式的局域網(wǎng),。以太網(wǎng)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)是每個(gè)端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式,。交換機(jī)能同時(shí)連通許多對(duì)端口,，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無地傳輸數(shù)據(jù),。

以太網(wǎng)交換機(jī)特點(diǎn)：

1,、以太網(wǎng)交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與主機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式,。

2,、交換機(jī)能同時(shí)連通許多對(duì)的端口，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣,，進(jìn)行無地傳輸數(shù)據(jù),。3、用戶獨(dú)占傳輸媒體的帶寬,，若一個(gè)接口到主機(jī)的帶寬是10Mbit每秒,，那么有10個(gè)接口的交換機(jī)的總?cè)萘渴?00Mbit每秒。這是交換機(jī)的比較大優(yōu)點(diǎn),。 以太網(wǎng)設(shè)備如何同時(shí)使用電纜傳輸數(shù)據(jù)和供電,？數(shù)字信號(hào)以太網(wǎng)測試銷售廠

選擇工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)主要參考那些因素？四川通信以太網(wǎng)測試

當(dāng)今居于主導(dǎo)地位的局域網(wǎng)技術(shù)－以太網(wǎng)。以太網(wǎng)是建立在CSMA/CD機(jī)制上的廣播型網(wǎng)絡(luò),。沖出的產(chǎn)生是限制以太網(wǎng)性能的重要因素,，早期的以太網(wǎng)設(shè)備如集線器是物理層設(shè)備，不能隔絕沖出擴(kuò)散,，限制了網(wǎng)絡(luò)性能的提高,。而交換機(jī)（網(wǎng)橋）做為一種能隔絕沖出的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，極大的提高了以太網(wǎng)的性能,。正逐漸替代集線器成為主流的以太網(wǎng)設(shè)備,。然而交換機(jī)（網(wǎng)橋）對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的廣播數(shù)據(jù)流量則不做任何限制，這也影響了網(wǎng)絡(luò)的性能,。通過在交換機(jī)上劃分VLAN和采用三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備－路由器解決了這一問題,。以太網(wǎng)做為一種原理簡單，便于實(shí)現(xiàn)同時(shí)又價(jià)格低廉的局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界的主流,。而更高性能的快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)更使其成為**有前途的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),。四川通信以太網(wǎng)測試