📖 3.5 交换式以太网
🎯 课程摘要：本节课介绍交换式以太网的概念由来。以太网交换机本质上是具有多个接口的网桥(二层交换机)，仅使用交换机而不使用集线器构成的以太网即为交换式以太网，它通过隔离碰撞域突破了共享式以太网的局限。
📝 详细笔记
1. 网桥回顾与局限
- 概念定义：网桥是一种工作在数据链路层(含物理层)的互联设备，用于连接不同的网段。
- 原理解析：
- 网桥接口数量很少，通常只有 2~4 个，一般只用来连接不同的网段。
- 用网桥将原本独立的两个使用集线器的共享式以太网连接起来，可形成覆盖范围更大、站点数量更多的以太网。
- 原本独立的两个共享式以太网分别成为该更大以太网的一个网段。
- ⚠️ 重点/考点：网桥可以隔离碰撞域，因此用网桥互联的网络不再算作共享式以太网；但网桥互联的各网段本身仍是独立的碰撞域。
2. 以太网交换机的诞生
- 概念定义：1990 年问世的交换式集线器，实质上是具有多个接口的网桥，常称为以太网交换机(switch)或二层交换机，简称交换机。
- 原理解析：
- "二层"指交换机工作在数据链路层(也包括物理层)，与网桥相同。
- 交换机内部的转发表通过自学习算法，基于网络中各主机间的通信自动逐步建立起来。
- 交换机也使用生成树协议 STP(Spanning Tree Protocol)来产生能够连通全网但不产生环路的通信路径。
- ⚠️ 重点/考点：以太网交换机 = 多接口网桥 = 二层交换机；工作层次为数据链路层(含物理层)。
3. 交换式以太网的定义
- 概念定义：仅使用交换机而不使用集线器构成的以太网，称为交换式以太网。
- 原理解析（各种以太网形式对比）：
- 使用总线的共享式以太网
- 使用集线器代替总线的共享式以太网
- 使用集线器在物理层扩展的共享式以太网
- 使用网桥在数据链路层扩展的以太网（网桥隔离碰撞域，整个网络不再是共享式以太网）
- 使用交换机的小型交换式以太网
- 使用交换机在数据链路层扩展的交换式以太网
- ⚠️ 重点/考点：区分"共享式以太网"与"交换式以太网"的关键——是否使用集线器共享媒体、是否隔离碰撞域。
💡 核心总结
- 网桥接口少(2~4 个)，仅用于连接不同网段，可隔离碰撞域。
- 以太网交换机 = 多接口网桥 = 二层交换机，1990 年问世，使用自学习算法建立转发表，使用 STP 避免环路。
- 仅使用交换机(不使用集线器)的以太网即为交换式以太网。
❓ 课后思考 / 经典考题
- 为什么用网桥互联的两个共享式以太网不能再称为共享式以太网？
- 以太网交换机为何被称为"二层交换机"？它工作在 OSI 模型的哪一层？
- 如何判断一个以太网是共享式还是交换式？