Switchar Undvik kollisioner främst genom användning av
MAC -adressinlärning och
portbaserad vidarebefordran . Till skillnad från nav som sänder data till alla anslutna enheter, har switchar en tabell (MAC -adresstabell) som kartlägger MAC -adresser till specifika portar. Detta gör att de endast kan rikta data till den avsedda mottagaren och eliminera möjligheten till kollisioner. Så här fungerar det:
1. MAC -adressinlärning: När en switch tar emot en ram undersöker den källans MAC -adress. Den lägger sedan till en post till sin MAC -adresstabell som associerar den MAC -adressen med porten från vilken ramen anlände. Detta är en dynamisk process; Tabellen uppdateras kontinuerligt när switchen lär sig nya MAC -adresser.
2. Portbaserad vidarebefordran: När en switch tar emot en ram kontrollerar den sin MAC -adresstabell. Om den hittar en matchande post för Destination MAC -adressen vidarebefordrar den ramen endast till porten som är associerad med den adressen. Om Destination MAC -adressen inte hittas översvämmer switchen ramen till alla portar utom porten från vilken den fick ramen (för att förhindra slingor). Denna översvämning sker bara initialt tills omkopplaren lär sig MAC -adressplatsen.
3. ramfiltrering: När en switch lär sig vilken port en enhet som är ansluten till, förhindrar den att ramar som är avsedda för andra enheter från att vidarebefordras till den porten. Detta minskar onödig trafik och sannolikheten för kollisioner avsevärt.
I huvudsak använder switchar en teknik som liknar ett sofistikerat telefonutbyte: Istället för att sända till alla (som att skrika i ett rum), vet det vem man ska ringa direkt (som att ringa ett nummer).
Medan ovanstående beskriver den primära metoden är det viktigt att notera att:
* kollisioner kan fortfarande uppstå, om än sällan, i vissa scenarier: Till exempel under den initiala inlärningsfasen när en switch översvämmar ramar, eller om det finns problem med själva omkopplingstyget. Moderna switchar använder sofistikerade mekanismer för att minimera dessa händelser.
* Full-duplexkommunikation Mitigerar ytterligare kollisioner: Moderna Ethernet-nätverk använder främst fullduplexläge, där enheter kan skicka och ta emot data samtidigt. Detta eliminerar möjligheten till kollisioner inom en enda länk.
* Spanning Tree Protocol (STP) förhindrar slingor: STP är ett nätverksprotokoll som förhindrar växlingsslingor som kan orsaka sändningsstormar och kollisioner. Det gör detta genom att på ett intelligent sätt blockera redundanta vägar.
Sammanfattningsvis, medan mekanismen inte handlar om aktivt * att undvika * kollisioner på samma sätt som CSMA/CD (används i äldre, halvduplex Ethernet-nav), eliminerar utformningen av switchar, med hjälp av MAC-adressinlärning och portbaserad vidarebefordran (och ofta full duplexoperation och STP), effektivt eliminerar kollisioner i en försumbar utsträckning i de flesta praktiska nätverksmiljöer.
