IP175C芯片及5口网络交换机原理介绍
交换机的工作原理
交换机的工作原理交换机是计算机网络中常见的网络设备，用于在局域网中传输数据包。
它的主要功能是根据目的MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现网络中不同设备之间的通信。
下面将详细介绍交换机的工作原理。
1. MAC地址表交换机内部维护着一个MAC地址表，记录了网络中每一个设备的MAC地址和对应的端口。
当交换机收到一个数据包时，会查找该数据包的目的MAC地址，然后根据MAC地址表确定将数据包转发到哪个端口。
如果MAC地址表中不存在目的MAC地址的记录，交换机会将数据包广播到所有的端口上，以便寻觅目的设备。
2. 学习过程交换机的学习过程是指当交换机收到一个数据包时，会将该数据包的源MAC 地址和对应的端口添加到MAC地址表中。
这样，交换机就可以根据MAC地址表来转发数据包，而不必每次都进行广播。
学习过程保证了交换机只将数据包转发到目标设备所在的端口，提高了网络的传输效率。
3. 转发过程当交换机收到一个数据包时，会首先检查数据包的目的MAC地址。
如果目的MAC地址在MAC地址表中存在，交换机会将数据包转发到对应的端口。
如果目的MAC地址在MAC地址表中不存在，交换机会将数据包广播到所有的端口上。
当目标设备收到广播的数据包后，会回应一个数据包，交换机会将该设备的MAC 地址和对应的端口添加到MAC地址表中，以后的通信就可以直接转发到该端口。
4. VLAN划分交换机还支持虚拟局域网（VLAN）的划分。
VLAN可以将一个物理局域网划分为多个逻辑上的局域网，不同的VLAN之间的通信需要通过路由器进行。
交换机可以根据数据包的VLAN标签来进行转发，从而实现不同VLAN之间的隔离和通信。
5. 速率控制交换机可以根据端口的速率进行流量控制。
当某个端口的输入流量超过了设定的阈值时，交换机会丢弃一部份数据包，以保证网络的稳定性和可靠性。
总结：交换机通过MAC地址表来转发数据包，学习过程可以自动更新MAC地址表，转发过程可以根据MAC地址表来确定转发的目标端口。
交换机的工作原理
交换机的工作原理交换机是一种计算机网络设备，用于在局域网（LAN）中传输数据。
它的主要功能是根据目的地MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，从而实现网络中不同设备之间的通信。
下面将详细介绍交换机的工作原理。
1. MAC地址和端口学习交换机通过学习每一个设备的MAC地址和对应的端口，建立一个MAC地址表。
当交换机收到一个数据包时，它会查找目的地MAC地址，并在MAC地址表中查找对应的端口。
如果表中有该MAC地址的记录，则交换机将数据包转发到相应的端口。
如果表中没有该MAC地址的记录，则交换机会将数据包广播到所有端口，以便让目的设备响应并将其MAC地址添加到MAC地址表中。
2. 广播和单播交换机根据数据包的目的MAC地址来决定是广播还是单播。
广播是将数据包发送到所有端口，而单播是将数据包发送到特定的端口。
当交换机收到一个广播数据包时，它会将其转发到所有端口，以便让所有设备都能接收到该数据包。
而当交换机收到一个单播数据包时，它会根据MAC地址表将其转发到目的设备所在的端口。
3. 碰撞域和广播域交换机可以将网络划分为多个碰撞域和广播域。
碰撞域是指当两个设备同时发送数据包时可能发生碰撞的范围。
由于交换机在不同端口之间进行数据转发，每一个端口都有自己的碰撞域，因此可以避免碰撞的发生。
而广播域是指广播数据包能够传播的范围。
交换机通过将广播数据包仅转发到需要接收该数据包的端口，有效地控制了广播域的范围。
4. VLAN虚拟局域网（VLAN）是一种将物理网络划分为多个逻辑网络的技术。
交换机可以支持VLAN功能，将不同的端口划分到不同的VLAN中，从而实现逻辑上的隔离。
VLAN可以提高网络的安全性和性能，并且可以根据需要进行灵便的网络配置。
5. QoS服务质量（QoS）是一种网络管理技术，用于提供不同优先级的数据传输。
交换机可以支持QoS功能，根据数据包的优先级进行排队和调度，以确保高优先级的数据能够得到及时传输，从而提高网络的性能和可靠性。
交换机的工作原理
交换机的工作原理交换机是计算机网络中的重要设备，用于实现局域网内计算机之间的数据交换和通信。
它通过接收和转发数据包来实现计算机之间的通信，并且能够根据目的地址将数据包转发到相应的目标设备。
交换机的工作原理可以分为以下几个方面：1. 数据链路层的处理：交换机工作在OSI模型的第二层，即数据链路层。
它通过物理接口接收到达的数据包，并根据帧头中的目的MAC地址来判断数据包的目标设备。
交换机会维护一个MAC地址表，记录着每个接口对应的MAC地址，以便进行目的地址的匹配。
2. 学习与转发：当交换机接收到一个数据包时，它会首先检查数据包的源MAC地址，并将该地址与接收到数据包的接口绑定，更新MAC地址表。
如果目的MAC地址在MAC地址表中存在，则交换机会将数据包转发到相应的接口；如果目的MAC地址不在MAC地址表中，则交换机会将数据包广播到所有接口，以便学习到目的MAC地址所在的接口。
3. 交换与过滤：交换机会根据目的MAC地址将数据包转发到相应的接口，而不是广播到所有接口。
这种交换方式称为单播。
同时，交换机还可以根据需要进行多播和组播的转发。
此外，交换机还可以根据网络管理员的配置，对某些特定的源MAC地址或目的MAC地址进行过滤，以实现网络安全策略。
4. 冲突域的划分：交换机能够将局域网划分为多个冲突域。
在传统的集线器（Hub）网络中，所有设备共享同一个冲突域，当多个设备同时发送数据时，会产生冲突，导致网络性能下降。
而交换机通过为每个接口创建独立的冲突域，可以避免冲突的发生，提高网络的传输效率。
5. VLAN的支持：交换机还可以支持虚拟局域网（VLAN）的划分。
VLAN将一个物理局域网划分为多个逻辑上的虚拟局域网，不同的VLAN之间的通信需要通过交换机进行路由。
VLAN的划分可以提高网络的安全性和管理性，同时也可以优化网络的性能。
总结起来，交换机的工作原理包括数据链路层的处理、学习与转发、交换与过滤、冲突域的划分以及VLAN的支持。
交换机的工作原理
交换机的工作原理交换机是计算机网络中常用的网络设备之一，它的主要功能是根据目的地MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口。
交换机通过建立和维护一个MAC地址表来实现这一功能。
交换机的工作原理可以分为两个主要阶段：学习阶段和转发阶段。
1. 学习阶段：在交换机刚开始工作时，它并不知道每个设备的MAC地址和它们所连接的端口。
在学习阶段，交换机会监听通过每个端口的数据包，并提取出数据包中的源MAC地址。
交换机会将这些源MAC地址与它们所连接的端口关联起来，并将它们存储在一个称为MAC地址表的表格中。
通过这种方式，交换机逐渐学习到了每个设备的MAC地址和它们所在的端口。
2. 转发阶段：一旦交换机学习到了每个设备的MAC地址和它们所在的端口，它就可以开始转发数据包了。
当一个数据包到达交换机的某个端口时，交换机会查找目的MAC地址在MAC地址表中的对应端口。
如果目的MAC地址在表中存在，交换机会将数据包转发到相应的端口。
如果目的MAC地址在表中不存在，交换机会将数据包转发到除接收端口之外的所有端口，这被称为广播。
当目的设备回应数据包时，交换机会学习到该设备的MAC地址，并将其添加到MAC地址表中。
交换机的工作原理使得数据包只会被发送到目标设备所在的端口，而不会被发送到其他端口，从而提高了网络的效率和安全性。
此外，交换机还支持全双工通信，允许同时进行发送和接收操作，进一步提高了网络的性能。
除了基本的学习和转发功能，现代交换机还具有其他一些高级功能，例如虚拟局域网（VLAN）的支持、链路聚合和流量控制等。
这些功能使得交换机能够更好地管理和优化网络流量，并提供更高的可靠性和灵活性。
总结：交换机是计算机网络中至关重要的设备，它通过学习和转发的方式实现数据包的传输。
在学习阶段，交换机会学习到每个设备的MAC地址和它们所在的端口，并将这些信息存储在MAC地址表中。
在转发阶段，交换机会根据数据包中的目的MAC地址查找MAC地址表，并将数据包转发到相应的端口。
交换机的工作原理
交换机的工作原理交换机是计算机网络中常用的网络设备，用于实现局域网内计算机之间的数据交换和通信。
它能够根据目的地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现不同设备之间的通信。
下面将详细介绍交换机的工作原理。
一、交换机的基本功能交换机主要有以下几个基本功能：1. 学习：交换机通过监听网络上的数据流量，学习到每个设备的MAC地址，并将其与对应的端口关联起来，建立一个MAC地址表。
这样，当交换机接收到数据包时，它可以根据目的MAC地址查找表中对应的端口，并将数据包转发到该端口上，从而实现数据的准确传输。
2. 过滤：交换机可以根据MAC地址表中的信息，过滤掉不需要转发的数据包，只将目标设备所需要的数据包转发到相应的端口上，提高网络的传输效率。
3. 转发：交换机能够根据MAC地址表中的信息，将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现设备之间的通信。
4. 广播：当交换机接收到广播数据包时，它会将该数据包转发到所有的端口上，使得所有设备都能收到该广播消息。
二、交换机的工作原理1. 帧的转发过程当交换机接收到一个数据帧时，它会先检查数据帧的目的MAC地址。
如果该地址在MAC地址表中已经存在，交换机会将数据帧转发到该目的地址所对应的端口上。
如果目的MAC地址不在MAC地址表中，交换机会将数据帧广播到所有的端口上，以便学习到新的MAC地址，并将其与相应的端口关联起来。
这样，下次接收到该目的地址的数据帧时，交换机就能够直接转发到相应的端口上。
2. MAC地址表的建立和更新交换机的MAC地址表是通过监听网络上的数据流量来学习到的。
当交换机接收到一个数据帧时，它会提取出数据帧中的源MAC地址，并将其与接收该数据帧的端口关联起来，更新MAC地址表中的信息。
如果MAC地址表已满，交换机会根据一定的算法选择一些老旧的条目进行替换。
3. 广播和多播的处理当交换机接收到一个广播数据包时，它会将该数据包转发到所有的端口上，以便所有设备都能收到该广播消息。
理解网络交换机的原理
理解网络交换机的原理网络交换机是局域网中常见的设备，用于实现数据包的转发、路由选择和数据链路互联。
理解网络交换机的原理对于理解和管理网络环境非常重要。
网络交换机的基本原理如下：1.数据链路层工作原理：网络交换机工作在OSI模型的第二层，即数据链路层。
它通过接收和解析数据帧，确定数据帧的目标MAC地址。
利用MAC地址表，交换机可以决定将数据帧转发到哪个端口或者多个端口。
MAC地址表是交换机内存中存储的一种地址与端口对应关系的数据库。
2.交换机中的交换机芯片：网络交换机内部有一个交换机芯片，这是实现数据包转发的关键。
交换机芯片通常由几个关键组件组成，包括交换矩阵、MAC地址表和端口缓冲。
交换矩阵是一个高速的交换开关，它能够根据目标MAC地址以全双工方式将数据包从一个端口转发到另一个端口。
MAC地址表用于记录不同MAC地址与端口的对应关系。
端口缓冲用于缓存交换机即将转发的数据包，以便在出现拥塞时进行管理。
3.自学习原理：交换机通过自学习的原理来建立MAC地址表。
当交换机接收到一个数据包时，它会解析数据帧中的源MAC地址，并将源MAC地址和接收到数据包的端口添加到MAC地址表中。
如果目标MAC地址已经存在于MAC地址表中，交换机会直接从对应端口发送数据包。
否则，交换机会将数据包广播到所有端口除了接收到数据包的端口上，从而找到数据包的目标地址。
5.链路聚合：交换机支持链路聚合技术，即将多个物理链路捆绑在一起形成一个逻辑链路。
链路聚合可以提高网络传输的带宽和可靠性。
交换机通过对多个链路进行绑定和配置，将它们视为一个逻辑上的链路，并通过负载均衡的方式将数据包进行分配。
这样可以实现多个链路的并行传输，提高网络的吞吐量和可用性。
通过理解和掌握网络交换机的工作原理，我们可以更好地配置和管理网络环境，提高网络的性能和可靠性。
同时，在网络故障排除和网络设计中，我们也能够更好地应用交换机的功能和特性，解决网络问题和提供优化方案。
交换机的工作原理
交换机的工作原理交换机的工作原理交换机的工作原理1一、交换机的工作原理1、交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。
2、交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。
3、如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。
这一过程称为泛洪(flood)。
4、广播帧和组播帧向所有的端口转发。
二、交换机的三个主要功能以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。
转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。
消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。
三、交换机的工作特性1、交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。
2、交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播(惟一的例外是在配有VLAN的环境中)。
3、交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备(此处所述交换机仅指传统的二层交换设备)。
四、交换机的分类依照交换机处理帧时不同的操作模式，主要可分为两类：存储转发：交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行错误校检，如无错误再将这一帧发往目的地址。
帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。
直通式：交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧全部的被接收，也不进行错误校验。
由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。
五、二、三、四层交换机多种理解的说法：二层交换(也称为桥接)是基于硬件的桥接。
基于每个末端站点的唯一MAC地址转发数据包。
二层交换的高性能可以产生增加各子网主机数量的网络设计。
交换机的工作原理及其配置全解
交换机的工作原理及其配置全解交换机是一种计算机网络设备，用于连接多个网络设备，例如计算机、服务器和打印机等。
它的主要功能是根据目的MAC地址在不同设备之间转发数据包。
工作原理：交换机内部有一张MAC地址表，该表记录着连入交换机的设备的MAC地址和对应的端口号。
当一个数据包到达交换机时，它会读取数据包中的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找该地址对应的端口。
如果交换机在表中找到了目的MAC地址，则会将数据包直接发送到对应的端口，从而实现局域网内设备之间的直接通信。
如果交换机在表中找不到目的MAC地址，则会将数据包广播到所有端口，以便寻找到对应的设备。
当设备收到广播数据包时，它会将自己的MAC地址和端口信息发送给交换机，交换机会将这个信息添加到MAC地址表中，并将数据包转发给该端口。
配置全解：一、连接交换机1.将交换机与其他设备（例如计算机、服务器和打印机）通过以太网电缆连接。
确保电缆的一端插入交换机的端口，另一端插入设备的网络接口。
2.进入交换机的管理界面。
二、配置交换机的基本设置1.设置管理IP地址。
在管理界面中找到IP地址设置选项，通常可以设置IP地址、子网掩码和网关。
确保IP地址与局域网内其他设备的IP地址在同一个子网中。
2.配置主机名。
在基本设置中找到主机名设置选项，为交换机设置一个唯一的名称，用于标识设备。
3.确定VLAN。
如果有需要，可以在VLAN设置选项中创建和配置虚拟局域网（VLAN）。
三、配置交换机的端口设置2.配置VLAN成员。
在端口设置中可以将端口分配给特定的VLAN成员，以实现不同VLAN之间的隔离和通信。
四、配置交换机的安全设置1.启用端口安全。
可以在安全设置中启用端口安全功能，通过限制每个端口上允许的MAC地址数量，以增强网络的安全性。
2.配置访问控制列表（ACL）。
在安全设置中可以创建和配置ACL，以限制特定设备或特定类型的流量进入或离开交换机。
五、配置交换机的网络管理1.配置SNMP（简单网络管理协议）。
IP175C芯片及5口网络交换机原理介绍
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P1_FORCE100 端口1速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
P0_FORCE100 端口0速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
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IP175C芯片介绍
并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通
信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。
网络交换机
• 利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共
享式局域网的用户分 成许多独立的网段，减少竞争带
宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解 共享网络的拥挤状况。
• 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网
桥，即传统的（二层）交换机。是基于IP地址和协议
进行交换的。后来把路由技术引入交换机，可以完成
网络层路由选择，故称为三层交换 。
网络交换机
网络交换机
IP175C芯片介绍
IP175C芯片介绍
1. 概述
IP175C是IC PLUS公司的一个5端口以
太网交100M 以太网口，每个接
MII0口发送使能 MII0口冲突检测
84
88 87 86 85
RXDV0
RXD0_0 RXD0_1 RXD0_2 RXD0_3
MII0口数据接收打开
MII0口接收数据线
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
85，76 P4_FORCE 端口4工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置85脚 MII0是MAC模式时设置76脚 端口3工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置86脚 MII0是MAC模式时设置77脚 端口2工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置87脚 MII0是MAC模式时设置78脚
交换机工作原理
交换机工作原理交换机是计算机网络中常用的网络设备，用于在局域网（LAN）中实现数据包的转发和交换。
它能够根据目的MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现不同设备之间的通信。
交换机工作原理主要包括以下几个方面：1. MAC地址学习：交换机通过监听网络上的数据包，学习到不同设备的MAC地址，并将这些地址与相应的端口进行关联。
当交换机收到一个数据包时，它会查找目的MAC地址，并将数据包转发到与该地址关联的端口上。
2. 数据包转发：当交换机收到一个数据包时，它会检查数据包的目的MAC地址，并查询自己的MAC地址表，找到与目的地址对应的端口。
然后，交换机将数据包只转发到该端口上，而不是广播到所有端口上，从而提高网络的效率。
3. 广播和多播处理：交换机能够处理广播和多播数据包。
当交换机收到一个广播数据包时，它会将数据包转发到所有其他端口上，以便所有设备都能接收到该数据包。
而当交换机收到一个多播数据包时，它会将数据包转发到与该多播组相关的端口上。
4. 碰撞域隔离：交换机能够隔离不同的碰撞域。
在以太网中，当多个设备同时发送数据时，可能会发生碰撞，导致数据包丢失。
交换机将每一个端口视为一个单独的碰撞域，因此在同一时间内，每一个端口只能有一个设备发送数据，从而避免了碰撞的发生。
5. VLAN划分：交换机还可以将局域网划分为多个虚拟局域网（VLAN），从而实现不同VLAN之间的隔离。
每一个VLAN都有自己的MAC地址表和广播域，实现了更好的网络安全性和管理灵便性。
总结起来，交换机通过学习MAC地址、转发数据包、处理广播和多播、隔离碰撞域以及划分VLAN等方式实现了高效的数据转发和网络管理。
它在局域网中起到了至关重要的作用，提高了网络的性能和可靠性。
交换机的工作原理
交换机的工作原理引言概述：交换机是计算机网络中的重要设备，用于连接多个网络设备并转发数据包。
它通过学习和转发数据帧，实现了高效的数据传输和网络通信。
本文将详细介绍交换机的工作原理。
正文内容：1. 数据帧的学习和转发1.1 MAC地址的学习交换机通过监听网络上的数据帧，学习到每一个设备的MAC地址，并将其存储在转发表中。
当交换机接收到一个数据帧时，它会检查目标MAC地址，并查询转发表以确定该数据帧应该被发送到哪个端口。
1.2 数据帧的转发交换机利用转发表中的信息，将数据帧转发到目标设备所连接的端口。
它会通过目标MAC地址来定位目标设备，并将数据帧只发送到目标设备所在的端口，从而实现数据的精确传输。
1.3 广播和多播当交换机接收到一个广播或者多播数据帧时，它会将该数据帧发送到所有连接的端口，以便所有设备都能收到该数据。
这是为了实现网络中的广播和多播通信。
2. 碰撞域和广播域的划分2.1 碰撞域交换机将每一个端口视为一个独立的碰撞域。
碰撞域是指在网络中，当两个或者多个设备同时发送数据时，数据包会发生碰撞，导致数据丢失或者错误。
通过将每一个端口划分为独立的碰撞域，交换机可以避免碰撞，提高网络的传输效率。
2.2 广播域交换机将所有端口视为一个广播域。
广播域是指当一个设备发送广播数据包时，所有连接到交换机的设备都会收到该数据包。
通过划分广播域，交换机可以限制广播数据包的传播范围，减少网络中的广播风暴，提高网络的性能。
3. VLAN的划分3.1 什么是VLAN虚拟局域网（VLAN）是一种逻辑上的划分，将一个物理局域网划分为多个逻辑上的子网。
VLAN可以通过交换机来实现，不同的VLAN之间的通信是通过交换机的路由功能来实现的。
3.2 VLAN的优势通过划分VLAN，可以提高网络的安全性和管理性。
不同的VLAN可以实现不同的访问控制策略，限制不同用户之间的通信。
此外，VLAN还可以提供更好的网络性能和带宽管理，提高网络的灵便性和可扩展性。
交换机的工作原理
交换机得工作原理1、交换机得定义局域网交换机拥有许多端口，每个端口有自己得专用带宽，并且可以连接不同得网段。
交换机各个端口之间得通信就是同时得、并行得，这就大大提高了信息吞吐量.为了进一步提高性能，每个端口还可以只连接一个设备。
ﻫ为了实现交换机之间得互连或与高档服务器得连接，局域网交换机一般拥有一个或几个高速端口,如10０MB以太网端口、FDＤI端口或155MB ATＭ端口，从而保证整个网络得传输性能。
2、交换机得定义通过集线器共享局域网得用户不仅就是共享带宽，而且就是竞争带宽。
可能由于个别用户需要更多得带宽而导致其她用户得可用带宽相对减少，甚至被迫等待,因而也就耽误了通信与信息处理.利用交换机得网络微分段技术，可以将一个大型得共享式局域网得用户分成许多独立得网段，减少竞争带宽得用户数量，增加每个用户得可用带宽，从而缓解共享网络得拥挤状况。
由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目得地能大大提高速度与带宽,能保护用户以前在介质方面得投资，并提供良好得可扩展性,因此交换机不但就是网桥得理想替代物，而且就是集线器得理想替代物。
ﻫ与网桥与集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能：ﻫ(1)通过支持并行通信，提高了交换机得信息吞吐量。
ﻫ(２)将传统得一个大局域网上得用户分成若干工作组，每个端口连接一台设备或连接一个工作组,有效地解决拥挤现像。
这种方法人们称之为网络微分段（Ｍiｃr ｏ一seｇｍentatioｎ)技术。
(3)虚拟网（VirtｕaＩＬAN）技术得出现,给交换机得使用与管理带来了更大得灵活性.我们将在后面专门介绍虚拟网.（4）端口密度可以与集线器相媲美,一般得网络系统都就是有一个或几个服务器,而绝大部分都就是普通得客户机。
客户机都需要访问服务器,这样就导致服务器得通信与事务处理能力成为整个网络性能好坏得关键。
交换机就主要从提高连接服务器得端口得速率以及相应得帧缓冲区得大小，来提高整个网络得性能，从而满足用户得要求。
交换机工作原理
交换机工作原理交换机是一种网络设备，用于在局域网（LAN）中传输数据包。
它具有将数据包从一个端口转发到另一个端口的功能，以实现计算机之间的通信。
1. 概述交换机是网络中的核心设备之一，它通过学习和转发数据包来实现局域网内计算机之间的通信。
交换机通常具有多个端口，每个端口连接到局域网中的一个计算机或其他网络设备。
2. 工作原理交换机的工作原理基于MAC地址（Media Access Control Address）和数据包转发。
当一台计算机发送数据包到交换机时，交换机会检查数据包中的目标MAC地址，并将其与交换机中的MAC地址表进行比对。
2.1 MAC地址表交换机中的MAC地址表记录了与每个端口相关联的MAC地址。
当交换机收到一个数据包时，它会查找数据包中的源MAC地址，并将其与MAC地址表中的记录进行比对。
如果源MAC地址在表中不存在，交换机会将该地址添加到表中，并将该地址与接收到数据包的端口关联起来。
2.2 数据包转发一旦交换机学习到了源MAC地址和相应的端口关系，它就可以根据目标MAC地址将数据包转发到正确的端口。
当交换机接收到一个数据包时，它会检查数据包中的目标MAC地址，并查找与之相关联的端口。
然后，交换机将数据包只发送到目标端口，而不是广播到所有端口。
2.3 广播和多播除了单播（发送给特定目标MAC地址）之外，交换机还支持广播和多播。
广播是将数据包发送到局域网中的所有设备，而多播是将数据包发送到特定组内的设备。
3. 交换机的优势交换机相对于集线器（Hub）具有许多优势：3.1 独立通信交换机可以实现独立通信，即不同端口之间的数据传输不会相互干扰。
这意味着每个端口都可以同时进行发送和接收操作，提高了网络的效率和带宽利用率。
3.2 安全性交换机通过将数据包只发送到目标端口，而不是广播到所有端口，提高了网络的安全性。
这样可以防止未经授权的设备接收到其他设备的数据包。
3.3 隔离冲突交换机能够隔离冲突，这是因为每个端口都有自己的缓冲区。
交换机工作原理
交换机工作原理交换机是计算机网络中的核心设备，它负责在局域网中传输数据包，并根据目的地址将数据包转发到相应的目标设备。
交换机工作原理的详细解释如下：1. 数据链路层交换机工作在OSI模型的数据链路层，它通过物理接口与计算机或者其他网络设备连接。
交换机接收到的数据包会根据目的MAC地址进行处理。
2. MAC地址表交换机内部维护着一个MAC地址表，用于记录连接到交换机的设备的MAC 地址和相应的接口。
当交换机收到一个数据包时，它会查找MAC地址表，以确定应该将数据包转发到哪个接口。
3. 学习过程交换机通过学习过程来建立MAC地址表。
当交换机收到一个数据包时，它会检查数据包中的源MAC地址，并将其与接收到该数据包的接口相关联。
这样，交换机就知道了哪个接口连接着源设备。
4. 转发过程当交换机收到一个数据包时，它会检查数据包中的目的MAC地址。
如果目的MAC地址在MAC地址表中存在，交换机会将数据包转发到相应接口，以便将数据包传输到目标设备。
如果目的MAC地址不在MAC地址表中，交换机会将数据包广播到所有接口，以便学习到目的设备的位置。
5. 碰撞域和广播域交换机能够将网络划分为多个碰撞域和广播域。
碰撞域是指在同一个碰撞域中的设备在发送数据时可能会发生碰撞。
而广播域是指在同一个广播域中的设备可以接收到广播消息。
通过将交换机连接到不同的接口，可以实现对网络的灵便划分。
6. VLAN虚拟局域网（VLAN）是一种逻辑上的划分，它能够将不同的交换机端口组合成一个独立的逻辑网络。
VLAN可以实现对网络流量的隔离和控制，提高网络的安全性和性能。
7. QoS服务质量（QoS）是交换机提供的一种功能，它可以根据数据包的优先级对网络流量进行分类和管理。
通过QoS，交换机可以为重要的应用程序或者服务分配更高的带宽和优先级，确保它们得到良好的网络性能。
总结：交换机通过学习和转发过程，将数据包从源设备转发到目标设备。
它能够划分网络为不同的碰撞域和广播域，并提供VLAN和QoS等功能，以提高网络的安全性和性能。
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IP175C芯片介绍
2. 基本应用 2.1 应用 2.1.1 5口交换机应用
当IP175C的74脚（P4EXT）被拉低 时，所有的 MII口被禁用，这时 IP175C 就做为一个 5口交换机使用，在本应用时 MAC5未使用。 如图2.1所示：
IP175C芯片介绍
图2.1
IP175C芯片介绍
2.1.2 一个MII接口路由器的应用 IP175C可被配置成： 4个WAN口＋1个LAN口， 3个WAN口＋2个LAN口， 2个WAN口＋3个LAN口， 1个WAN口＋4个LAN口， 管脚配置如表1：
表2.1
IP175C芯片介绍
图2.2
IP175C芯片介绍
2.1.2 两个MII接口路由器的应用
表2.2
图2.3
IP175C芯片介绍
表2.3
图2.4
IP175C芯片介绍
2.1.2三个MII接口路由器的应用
表2.4
图2.5
IP175C芯片介绍
2.2 管脚描述
管脚号 120 管脚名 REG_OUT 管脚描述
63
COS_EN
36
LOW_10M_EN 10M低功耗模式使能。 1：使能 IP175C工作在10M功耗模式 0：正常模式（default）
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
74 P4EXT MII口使能。 1：MII口使能 0：MII口关闭，IP175C作为一个5口交 换机使用（default） RMII口使能。 1：所有MII口工作于RMII模式 0: 所有MII口工作于MII模式（default） 流量控制使能。 1：使能(default) 0：关闭 P4EXT为低是有效
90，80 P0_FORCE
103
P4_FORCE100 端口4速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
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管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
104 P3_FORCE100 端口3速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭 P2_FORCE100 端口2速率选择。 1：强制100M 0：强制10M（default） MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
IP175C芯片介绍
3.2 广播风暴保护
当主机系统响应一个在网上不断循环的报文分组或者 试图响应一个没有应答的系统时就会发生广播风暴。 一般为了改变这种状态，请求或者响应分组源源不断 地产生出来，常使情况变得更糕。随着网络上分组数 目的增加，拥塞会随之出现，从而降低网络的性能以 至于使之陷入瘫痪。 IP175C具有广播风暴保护功能。如果IP175C接收到的 广播包大于MII口寄存器30.11【15：14】或EEPROM 寄存器59【7：6】bq_stm_se[1:0]定义的极限值时，就 停止接收广播包。 该功能通过拉高IP175C的102脚（BF_STM_EN）或用 程序设置MII口寄存器29来启用。
53
RMII_EN
67
MAC_X_EN
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
MII口设置
96 MII0_MAC_MO D MII0口模式设置。 1：MII0口作为MAC，外部应连接一个PHY设备 0：MII0口作为PHY，外部应连接一个MAC设备 （default）
54
MII1_PHY_MOD MII1口模式设置。 1：MII1口连接到PHY4，外部应连接一个MAC 设备 0：MII1口连接到MAC4，外部应连接一个PHY 设备 MII2_MAC_MO D MII2口模式设置 1：MII0口作为MAC外部应连接一个PHY设备 0：MII0口作为PHY外部应连接一个MAC设备 （default）
100 69 66
X_EN FILTER_RSV_ DA LONG_PKT
65
AGING
地址改变监视。1：使能，每280s检测一次 地址 0：关闭 P4EXT为低时有效
IP175C芯片介绍
管脚号 64 管脚名 P4_HIGH 管脚描述
系统初始化设置
设置端口4为高优先级。 1：使能 0：关闭（default） P4EXT为低是有效 外部设备分类。优先处理有高优先级标志的 包。 1：使能 0：关闭（default）
混合
系统时钟输入或晶体振荡器输入 晶体振荡器输出 系统复位，低电平有效 测试模式使能。正常工作时应接地
EEPROM
EEPROM时钟脚 EEPROM数据传输脚 MII管理接口 MII0管理接口 MII1管理接口
IP175C芯片介绍
3. 功能描述 3.1 流量控制 IP175C芯片的发送和接收都支持标准802.3X流 量控制协议。在接收侧，如果 IP175C 收到一 个暂停数据帧，它就延迟发送下一个正常数据 帧。在发送侧，当目的端口溢出时，IP175C 就发送一个暂停数据帧给远端。 当CoS使能时，IP175C可以关闭流量控制一段 时间，以保证高优先级包的带宽。当一端口收 到一个高优先级包时，就关闭流量控制功能 2～3秒钟。此时IP175C不发送暂停数据帧和 拥塞标志，但仍然应答对方的暂停数据帧和拥 塞标志。
并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通
信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。
网络交换机
• 利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共
享式局域网的用户分 成许多独立的网段，减少竞争带
宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解 共享网络的拥挤状况。
• 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网
桥，即传统的（二层）交换机。是基于IP地址和协议
进行交换的。后来把路由技术引入交换机，可以完成
网络层路由选择，故称为三层交换 。
网络交换机
网络交换机
IP175C芯片介绍
IP175C芯片介绍
1. 概述
IP175C是IC PLUS公司的一个5端口以
太网交换芯片，它集成6个交换控制器口、
SSRAM 和 5个 10/100M 以太网口，每个接
口支持 IEEE802.3、IEE802.3u、IEE802.3x 规范，芯片采用0.18um工艺，128-PQFP封 装，具有较强的抗干扰能力。
IP175C芯片介绍
IP175C 工作在存储转发模式。它支 持数据流量控制、自适应 MDI/MDI-X、 CoS（优先级序列）、基于端口的VLAN 、带宽控制、Diff-Serv（差分服务）等功 能。 每个接口都能由 EEPROM 通过I2C总 线或在指定管脚使用上 / 下拉电阻配置成 自适应或强制10M/100M，全双工/半双工 模式。
89 81 MII0_RXCLK MII0_TXCLK MII0口接收时钟 MII0口发送时钟 MII0_RXCLK和 MII0_TXCLK用同一个时钟源，相位也相同
IP175C芯片介绍
管脚号 80 79 78 77 76 90 管脚名 管脚描述
MII口接口
TXD0_0 TXD0_1 TXD0_2 TXD0_3 TXEN0 COL0 MII0口发送数据线
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
传输口
127，128 11，12 18，19 29，30 33，34 3，4 8，9 21，22 26，27 37，38
RXIP0，RXIM0, RXIP1，RXIM1, RXIP2，RXIM2, RXIP3，RXIM3, RXIP4，RXIM4
双绞线数据接收
MII0口发送使能 MII0口冲突检测
84
88 87 86 85
RXDV0
RXD0_0 RXD0_1 RXD0_2 RXD0_3
MII0口数据接收打开
MII0口接收数据线
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
85，76 P4_FORCE 端口4工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置85脚 MII0是MAC模式时设置76脚 端口3工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置86脚 MII0是MAC模式时设置77脚 端口2工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置87脚 MII0是MAC模式时设置78脚
5端口以太网交换机 原理介绍
网络交换机
网络交换机
• 交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集
特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在
OSI参考模型的第二层操作。交换机按每一个包中的 MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策
一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。
• 交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，
管脚号 108 管脚名 管脚描述
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
P4_FORCE_FULL 端口4传输模式设置。
109
P3_FORCE_FULL 端口3传输模式设置。
1：强制全双工 0：强制半双工 MII2_EN为高电平时，该功能被关闭
110
P2_FORCE_FULL 端口2传输模式设置。
86，77 P3_FORCE
87，78 P2_FORCE
IP175C芯片介绍
管脚号 管脚名 管脚描述
端口模式设置
88，79 P1_FORCE 端口1工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置88脚 MII0是MAC模式时设置79脚 端口0工作模式选择。 1：强制模式 0：自适应模式 MII0是PHY模式时设置90脚 MII0是MAC模式时设置80脚
系统初始化设置
校准器输出。内部线性校准器用这个管脚控 制外部晶体管产生一个 1.7～2.0V 的电压供 IP175C内核。IP175C用DVCC/AVCC作为反 馈电压 校准器输出选择。接 GND 时为 IP175C用一 组电源供电，接VCC是IP175C用两组电源供 电