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)中都會有這種設(shè)備的存在。看看以下的拓?fù)洌瑫l(fā)現(xiàn)，在使用星型拓?fù)涞那闆r下，以太網(wǎng)中必然會有交換機(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溃瑯?biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)是一個“的網(wǎng)絡(luò)”，也就是說在一個所謂“域”里面，多只有兩個節(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，造成大家所需的時間都會變久，時間可能會達(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，因此對于測試的帶寬要求更高。雖然SFP+的規(guī)范中對于測試設(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)制定時都有更陡的邊沿，使用實(shí)時示波器進(jìn)行測量時建議使用20GHz以上的帶寬。圖7.30是用實(shí)時示波器進(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信號傳輸40G以太網(wǎng)信號的標(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10Gbps的差分線同時傳輸實(shí)現(xiàn)40Gbps的傳輸速率。因此這些40G以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)對于測試儀表的帶寬要求也與對應(yīng)的10G接口要求類似，只不過要測試的端口數(shù)更多。對于采用了光口作為以太網(wǎng)信號傳輸?shù)慕涌冢绻€想進(jìn)行光口的眼圖、抖動、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、光功率計等完成，可以參考后面關(guān)于光信號測試的章節(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***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(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的信號是類似噪聲的信號，從時域分析比較困難，對其功率的衡量主要是從頻域測試。這時被測件發(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。·發(fā)射機(jī)功率：與上面一個測試類似，都是在頻域進(jìn)行測量。這個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)送時鐘頻率：與發(fā)射機(jī)抖動測試項(xiàng)目的測試方法類似，被測件發(fā)出類似時鐘的信號， 用示波器測量信號頻率驗(yàn)證被測件的符號速率在800MHz±50ppm*  的范圍內(nèi)。 以太網(wǎng)抖動測試中對測試電纜的要求；

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)能同時連通許多對端口，使每一對相互通信的主機(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)能同時連通許多對的端口，使每一對相互通信的主機(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，若一個接口到主機(jī)的帶寬是10Mbit每秒，那么有10個接口的交換機(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)備如何同時使用電纜傳輸數(shù)據(jù)和供電？數(shù)字信號以太網(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)同時又價格低廉的局域網(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