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交换机工作原理

交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分网络层广播，即广播域。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域。

交换机基本功能

1． 像集线器一样，交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线。

2． 像中继器、集线器和网桥那样，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。

3． 像网桥那样，交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。

4． 像网桥那样，交换机将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都是有独立的宽带，因此大大提高了局域网的带宽。

5． 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，还提供了更***的功能，如虚拟局域网（VLAN）和更高的性能。

交换机硬件故障

交换机故障一般可以分为硬件故障和软件故障两大类。硬件故障主要指交换机电源、背板、模块和端口等部件的故 障，具体可以分为以下几类。

电源故障

由于外部供电不稳定，或者电源线路老化或者雷击等原因导致电源损坏或者风扇停止，从而不能正常厂作。

由于电源缘故而导致机内其他部件损坏的事情也经常发生。如果面板上的PowER指示灯是绿色的，就表示是正常的：如果该指示灯灭了，则说明交换机没有正常供电。这类问题很容易发现，也很容易解决，同时也是较容易预防的。针对这类故障，首先应该做好外部电源的供应工作，一般通过引入独立的电力线来提供独立的电源，并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象。如果条件允许，可以添加不间断电源来保证交换机的正常供电，有的提供稳压功能，而有的没有，选择时要注意。在机房内设置专门的避雷措施，用来避免雷电对交换机的伤害。现在有很多做避雷工程的公司，实施网络布线时可以考虑。

交换机的选择

交换机是数字化变电站自动化系统中的关键性部件,它的性能和可靠性直接影响到变电站自动化系统的功能,但在实际的变电站自动化工程中,对交换机的选用却往往重视不够.该文提出了在变电站自动化系统中的交换机与继电保护设备是同等重要的观点,并从抗电磁干扰、环境温度、实时性和可靠性等方面分析了对在变电站自动化系统中使用的交换机的要求,提出了对交换机的选择建议,期望能够引起变电站自动化系统工程人员的重视,从而提高变电站自动化系统的可靠性.