以太网交换机
以太网交换机国家标准
以太网交换机国家标准以太网交换机是现代网络中不可或缺的设备，它扮演着连接各种网络设备、实现数据传输的重要角色。
为了确保以太网交换机的性能和可靠性，各国纷纷制定了相应的国家标准，以规范和指导以太网交换机的设计、生产和应用。
本文将就以太网交换机国家标准进行介绍和分析。
首先，以太网交换机国家标准主要涵盖了设备的性能指标、连接规范和安全要求等方面。
在设备的性能指标方面，国家标准通常规定了交换机的数据传输速率、端口数量、转发能力等参数，以确保交换机能够满足不同网络环境下的需求。
此外，国家标准还会对交换机的连接规范进行详细规定，包括物理接口、网络协议等方面的要求，以保证交换机与其他网络设备的互通性和兼容性。
同时，国家标准也会对交换机的安全性能提出要求，包括数据加密、访问控制、防火墙等方面的规定，以保障网络数据的安全传输和存储。
其次，以太网交换机国家标准的制定过程通常会经历技术调研、标准制定、测试验证和发布实施等多个阶段。
在技术调研阶段，相关部门会对国内外交换机技术发展趋势进行调研分析，了解行业标准和国际标准的最新动向，为制定国家标准提供技术支撑和参考依据。
随后，经过专家学者的讨论和研究，国家标准的制定工作将进入标准制定阶段，明确交换机性能指标、连接规范和安全要求等内容。
接着，对制定的国家标准进行测试验证，确保其符合实际应用需求和技术水平。
最后，国家标准将经过相关部门的审批和发布，正式实施并监督执行。
再者，以太网交换机国家标准的实施对于推动行业发展、提高产品质量、保障网络安全具有重要意义。
一方面，国家标准的实施可以规范市场秩序，引导企业加强技术研发和产品创新，推动行业技术进步和产品质量提升。
另一方面，国家标准的实施可以提高网络设备的互通性和兼容性，降低网络建设和维护成本，提升网络服务质量和用户体验。
此外，国家标准的实施还可以加强网络安全防护，保护用户信息和数据安全，维护国家网络主权和信息安全。
综上所述，以太网交换机国家标准是当前网络领域的重要规范和指导文件，它对于规范交换机的设计、生产和应用，推动行业发展，提高产品质量，保障网络安全具有重要意义。
6口百兆以太网供电交换机（PoE交换机）说明书
6口百兆以太网供电交换机 （PoE交换机），采用高质量高速率的网络IC以及最具稳定性的PoE芯片，交换机融入了最新的AI功能， 配有两种端口优先级，PoE优先级和网络优先级，一键智能。
PoE口满足802.3af或802.3at标准， 增加功率占用指示灯，可快速了解产品整体功耗。
本系列PoE交换机能为10/100M以太网提供无缝连接，且PoE供电端口可以自动检测符合IEEE802.3af或IEEE802.3at标准的的受电设备并为其供电，非PoE设备智能检测不供电，只传输数据。
主要特点应用环境n4个百兆PoE口+2个百兆上行网口n符合IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE802.3x标准n以太网端口支持10/100M自适应n PoE端口在VLAN和Extend模式下， 自动开启AI模式n流控方式：全双工采用IEEE 802.3x标准，半双工采用Back pressure标准n支持端口自动翻转（Auto MDI/MDIX）n零配置特性，自动供给到自适应的设备n面板指示灯监控工作状态及帮助故障分析n附带三档一键智能拨码开关，支持VLAN，Normal，Extend三种模式n支持端口防雷Surge：共模4KV；静电ESD: 空气8KV, 接触6KV 城域光纤宽带网:电信、有线电视、网络系统集成等数，据网络运营商宽带专网:适用于金融、政府、石油、铁路、电力、公安、交通、教育等行业专网多媒体传输:图像、话音、数据综合传输、适用于远程 教学、会议电视、可视电话等应用实时监控:实时控制信号、图像及数据同时传输技术参数输入/输出接口电源AC INPUT （100-240 V）以太网4个百兆PoE网口2个百兆上联网口性能背板带宽 1.2Gbps包转发率0.8928Mpps包缓存448KMAC地址表2K巨型帧2048bytes转发模式存储转发MTBF100000 小时标准网络协议IEEE802.3 (以太网)IEEE802.3u (快速以太网)IEEE802.3x (流量控制)PoE协议IEEE802.3af （15.4W）IEEE802.3at （30W）行业标准EMI: FCC Part 15 CISPR (EN55032) class AEMS: EN61000-4-2 (ESD)、EN61000-4-4 (EFT)、IEN61000-4-5 （Surge）网络介质10Base-T : Cat3、4、5类或以上UTP/STP(≤100m)100Base-TX : Cat5 类或以上UTP/STP(≤100m)认证安全认证CE、FCC、RoHS环境标准工作环境工作温度：-20~50°C存放温度：-40~70°C工作湿度 ：10%~90%，无冷凝存放湿度：5%~95%，无冷凝工作高度：最大10,000 英寸存放高度：最大10,000 英寸物理规格结构尺寸产品尺寸：200*118*44mm包装尺寸：245*190*60mm产品净重：0.6 KG产品毛重：0.9 KG装箱信息外箱尺寸：505*320*400mm装箱数量：20台装箱重量：19KG电源电压输入电压 : AC 100-240 V电源功率：52V1.25A装箱清单交换机1台、电源线1条、说明书、合格证1本功能指示指示灯PWR（电源指示），拨码灯，绿灯（链路&数据），黄灯（PoE/1000M）、功率指示灯拨码开关VLAN：1-4口实现监控网络下联口互相隔离，与5、6上联口互通，保护内网安全Genius PoE: 端口序列在前的优先PoE供电，同时开启PoE看门狗，视频画面中断时支持摄像机远程复位启动Extend: 1-4口实现延长网线传输距离250米订购信息HR100-AF-42N6口百兆智能型标准PoE交换机面板说明产品应用附录拨码开关V G E 状态模式下下下灭标准交换下上下灭PoE看门狗下下上慢闪Extend下上上慢闪Extend+PoE看门狗上下下常亮VLAN上上下常亮VLAN+PoE看门狗上下上快闪VLAN+Extend上上上快闪VLAN+Extend+PoE看门狗PWR(电源指示红灯)常亮：设备通电不亮：设备不通电MAX 功率指示灯绿灯亮：P<25%；黄灯亮：25%<P<50%；橙灯亮：50%<P<75%；红灯亮：P>75%1-6(绿灯)常亮：10/100M链路连接闪亮：数据传输不亮：链路不通1-4(黄灯)常亮：PoE供电正常不亮：PoE不供电5-6(黄灯)常亮：10/100M链路连接闪亮：数据传输不亮：链路不通。
交换机执行标准
交换机执行标准交换机（Switch）是计算机网络中的重要设备之一，用于建立局域网（LAN）中不同设备之间的通信连接。
它能够根据数据包的目的地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现设备间的通信和数据交换。
交换机有多种类型和执行标准，在不同场景下可以选择不同类型的交换机来满足特定需求。
以下是一些常见的交换机执行标准：1. 以太网交换机（Ethernet Switch）：以太网是当前最常用的局域网技术，以太网交换机是基于以太网技术的交换机。
它通过MAC地址进行数据包转发，并支持传输速率从百兆到十亿比特每秒（Mbps to Gbps）的不同规格。
2. 快速以太网交换机（Fast Ethernet Switch）：快速以太网交换机是一种传输速率达到100 Mbps的以太网交换机，它比传统的以太网交换机具备更高的传输速度和更低的延迟。
3. 千兆以太网交换机（Gigabit Ethernet Switch）：千兆以太网交换机是一种传输速率达到1000 Mbps（1 Gbps）的以太网交换机，它具备更高的传输速度和更低的延迟，适用于高带宽需求的场景。
5. 光纤交换机（Fiber Switch）：光纤交换机是使用光纤作为物理层传输介质的交换机。
相比于铜缆，光纤能够传输更长的距离，并具有更高的带宽和抗干扰能力，适合于长距离传输和高速率的应用。
6. 无线交换机（Wireless Switch）：无线交换机用于无线局域网（WLAN）中，用于管理和控制无线访问点（AP）和无线客户端的连接。
它能够提供可靠的无线网络覆盖和移动设备的无缝漫游。
除了以上常见的交换机执行标准，还有许多其他类型的交换机，例如虚拟交换机（Virtual Switch）、工业交换机（Industrial Switch）、堆叠交换机（Stackable Switch）等，它们可以根据不同的网络需求来选择。
总结起来，交换机作为计算机网络的核心设备，有多种类型和执行标准可供选择。
宽带接入-以太网交换机
01 共享式以太网 02 交换式以太网 03 以太网交换机 04 交换机基础配置
共享式以太网
什么是共享式以太网？
共享式以太网
HUB
HUB
HUB
A
B
C
D
E
F
不能发送
所有计算机不能在同一时间通信，且共享总线带宽
01 共享式以太网 02 交换式以太网 03 以太网交换机 04 交换机基础配置
6、进入接口模式：
switch（config）#interface fa0/1 7、显示当前运行配置信息
switch#show running-config
谢谢观看
E3
D
00d0.d001.2222
00d0.d001.4444
01 共享式以太网 02 交换式以太网 03 以太网交换机 04 交换机基础配置
交换机基础配置
1、从用户模式进入特权模式： switch>enable
2、从特权模式进入全局模式： switch#configure terminal
3、设置主机名： switch(config)#hostname XXX
（2）工作原理
① 假设有一台交换机的4个端口分别连到4台用户终端，它们有不同 的MAC地址，开始交换机的MAC地址表是空的。
MAC地址表（开机时，MAC地址表是空的）
A E0
00d0.d001.1111
C
E2
00d0.d001.2222
B E1
00d0.d001.3333
E3
D
00d0.d001.4444
MAC地址表
E0:00d0.d001.1111
A
E2:00d0.d001.2222
以太网交换机
第三章 数据链路层 3.4.2 在数据链路层
以太网交换扩展机以太的网 特点
以太网交换机具有幵行性，即能同时连通多对接口，使多对主机能同时通 信（而网桥一次只能分析和转发一个帧）。相互通信的多对主机都是独占 传输媒体，无碰撞地传输数据。
以太网交换机是一种即揑即用设备，其内部的帧交换表（又称为地址表）是 通过逆向学习（backward learning，或称自学习）算法自动地逐渐建立起 来的。
这种方式提高了帧的转发速度，交换时延小；但缺乏智能性和安全性，也无 法支持具有不同速率的端口的交换。
存储转发式：交换机先将接收到的帧存储在高速缓存里，幵检查数据是否正确， 确认无误后通过查找转发表将该帧发送出去。如果发现帧有错，就将其抛弃。
优点是可靠性高，能支持不同速率端口间的转换，缺点是延迟较大。
以太网交换机的工作原理 第三章 数据链路层
3.4.2 在数据链路层 扩展以太网
如图给出了一台以太网交换机的内部结构，以太网交换机包含一组十几个端口，每 个端口拥有高速缓冲区暂存接收的帧，内部的帧交换表建立存储维护一组端口号 /MAC地址映射。通过转发机构实现多对不同端口之间的交换转发。
如图，交换机端口1上的结点A向D发送帧，其MAC帧的目的地址是站点D的MAC地 址，即DA=0E1002000013，交换机从端口1收到此帧，通过查找端口/MAC地址映 射表，找到目的地址D转发的端口号是5，则将此帧转发到5号端口上。
第三章以太数据网链路交层 换3.机4.2的工在数作据链原路层理举例 扩展以太网
Switch
交换机
ห้องสมุดไป่ตู้
端口号/MAC地址映射表
转发机构 缓冲区 端口
端口号/MAC地址映射表
端口号
以太网交换机介绍
交换机/路由器配置与管理
Cisco Catalyst 4006的接线面板
交换机/路由器配置与管理
Catalyst 6500系列主要为企业和电信运营商网络提供高 度可用、安全的融合网络服务。这些交换机可满足骨干网、 分布层、布线室结构以及数据中心环境对高可用性、可扩 展性、高级服务和多层交换越来越高的要求。 该系列提供有3插槽、6插槽、9插槽和13插槽的机箱， 以及多种集成式服务模块，包括数千兆位的网络安全性、 内容交换、语音和网络分析模块，能提供48到576个 10/100/1000以太网端口，和支持192个1Gbps或32个10Gbps 骨干网端口，能作为每秒数亿个数据包处理能力的网络核 心交换机。
⑻ 支持流量控制 能够控制交换机的数据流量，HDX、FDX是通用的流量控 制标准，目前的交换机一般均支持。 ⑼ 易于扩展 对于核心层交换机，应注意其扩展性，通常应是模块化 的交换机，能在未来根据应用的需要，通过添加功能模块， 来增强交换机的功能和增加接口。
交换机产品简介 目前生产交换机的主流厂商主要有Cisco和华为 3COM公司，其生产的交换机是市场应用的主流。
交换机/路由器配置与管理
4．根据结构的不同，交换机可分为固定端口 交换机和模块化交换机。 固定端口交换机只能提供有限的端口和固定类 型的接口，从连接的用户数量和所使用的传输介 质上看，存在一定的局限性。这类交换机也有桌 面式和机架式之分，机架式便于安装和管理。 5．根据工作协议的层分类，交换机可分类第2层 交换机、第3层交换机和第4层交换机。 第2层交换机根据数据链路层的信息（MAC地址） 完成不同端口间的数据交换。接入层交换机一般 就采用第2层交换机。 第3层交换机具有路由功能，能识别网络层的IP信 息，并将IP地址用于网络路径的选择，并能够在不 同网段间实现数据的线速交换。
以太网交换机的工作原理及功能
以太网交换机是数据链路层的机器，是基于以太网传输数据的交换机，使用物理地址（MAC地址），48位，6字节。
其工作原理为：当接受到一个广播帧时，它会向除接受端口之外的所有端口转发。
当接受到一个单播帧时，检查其目的地址并对应自己的MAC地址表，如果存在目的地址，那么转发，如果不存在那么泛洪（广播），广播后如果没有主机的MAC地址与帧的目的MAC地址相同，那么丢弃，假设有主机相同，那么会将主机的MAC自动添加到其MAC地址表中。
交换机分割冲突域，每个端口独立成一个冲突域。
每个端口如果有大量数据发送, 那么端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中,在轮到发送时再发送出去。
以太网交换机的应用非常广泛，在大大小小的局域网中都可以见到它们的身影。
例如丰润达系列以太网交换机，性能稳定，档次齐全，价格优势，应用最为普遍。
另外以太网交换机端口速率可以不同，工作方式也可以不同，如可以提供10M、100M、1000M的带宽、提供半双工、全双工、自适应的工作方式等。
以太网交换机的主要功能：
1、学习：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。
2、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/组播帧那么转发至所有端口）。
3、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防止回路的产生，同时允许存在后备路径。
以太网交换机工作原理
• 避免环路
通过阻塞某些冗余连接，可以避免网 络环路的产生，从而防止广播风暴。
• 自动发现
STP能够自动发现和配置网络中的冗 余连接。
• 灵活性
可以根据网络规模和拓扑结构调整 STP配置。
端口镜像技术
定义
端口镜像技术是一种将一个 或多个端口的数据流量复制 到一个监视端口，以便于分 析和故障排除的技术。
MAC地址表大小
MAC地址表大小是指交换机能够记录的MAC地址的数量 ，是衡量交换机扩展能力的重要指标。MAC地址表大小 越大，交换机的扩展能力越强。
03
以太网交换机的关键技术
VLAN技术
定义
VLAN（Virtual Local Area Network）技术是一种将局域网设备从 逻辑上划分成一个个独立的网段，从而实现虚拟工作组的技术。
以太网交换机工作原理
• 引言 • 以太网交换机的基本原理 • 以太网交换机的关键技术 • 以太网交换机的应用场景 • 以太网交换机的未来发展
01
引言
交换机的定义和作用
01
交换机是一种网络设备，用于连 接多个网络节点，实现数据交换 和传输。
02
交换机的作用是提供快速、可靠 的数据传输服务，提高网络性能 和稳定性。
• 数据监控
通过镜像技术，可以对网络 中的数据流量进行实时监控 和分析。
• 故障排除
当网络出现故障时，可以通 过镜像端口快速定位问题。
• 安全审计
可以用于安全审计和日志记 录等目的，提高网络安全性 和可追溯性。
04
以太网交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业网络中，以太网交换机主要用于 连接各个终端设备，如计算机、打印 机、服务器等，实现快速、可靠的数 据传输。
交换机的种类
交换机的种类交换机的分类标准多种多样，常见的有以下几种：（一）根据网络覆盖范围分局域网交换机和广域网交换机。
（二）根据传输介质和传输速度划分以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。
（三）根据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。
（四）根据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。
（五）根据工作协议层划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。
（六）根据是否支持网管功能划分网管型交换机和非网管理型交换机。
..................................................................................................由于交换机所具有许多优越性，所以它的应用和发展速度远远高于集线器，出现了各种类型的交换机，主要是为了满足各种不同应用环境需求。
本篇就要为大家介绍当前交换机的一些主流分类。
一、从网络覆盖范围划分1。
广域网交换机广域网交换机主要是应用于电信城域网互联、互联网接入等领域的广域网中，提供通信用的基础平台，2、局域网交换机这种交换机就是我们常见的交换机了，也是我们学习的重点。
局域网交换机应用于局域网络，用于连接终端设备，如服务器、工作站、集线器、路由器、网络打印机等网络设备，提供高速独立通信通道。
其实在局域网交换机中又可以划分为多种不同类型的交换机。
下面继续介绍局域网交换机的主要分类标准、二、根据传输介质和传输速度划分根据交换机使用的网络传输介质及传输速度的不同我们一般可以将局域网交换机分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆（G位）以太网交换机、10千兆（10G位）以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。
1、以太网交换机首先要说明的一点是，这里所指的“以太网交换机”是指带宽在100Mbps以下的以太网所用交换机，其实下面我们还会要讲到一种“快速以太网交换机”、“千兆以太网交换机”和“10千兆以太网交换机”其实也是以太网交换机，只不过它们所采用的协议标准、或者传输介质不一样，当然其接口形式也可能不一样。
以太网交换机技术要求
以太网交换机技术要求1环境要求1）环境温度：Ⅰ级：–40℃～+70℃；Ⅱ级：–10℃～+50℃。
2）相对湿度：10％～95％（在交换机内部不应凝露，也不应结冰）。
3）大气压力：86kPa～106kPa（海拔2000m以下）。
注：环境温度中Ⅰ级适用于安装于户外的以太网交换机或用于高可靠性传输要求的以太网交换机，如传输跳闸信号、数字变电站中GOOSE报文传输等。
2机箱尺寸为便于安装，在变电站内应用交换机采用标准19英寸机箱，高度采用1U的整数倍，深度可以视具体情况而定；其他环境应用交换机暂不做规定。
3接地要求交换机应当具有接地端子，并应有相应的标识。
4基本功能4.1数据帧转发。
交换机应支持电力相关协议数据的转发功能，如IEC 60870-5-104、IEC 61850相关协议的数据帧转发。
4.2数据帧过滤。
交换机应实现基于IP或MAC地址的数据帧过滤功能。
4.3网络管理。
1）支持简单网络管理协议（SNMPv2）；2）提供安全WEB界面管理；3）提供密码管理。
4.4网络风暴抑制。
- 1 -1）支持广播风暴抑制；2）支持组播风暴抑制；3）支持单播风暴抑制。
4.5组网功能。
可以按照电力系统的需求进行组网，组网方式至少包括：1）星形；2）环形；3）双星形；4）双环形。
4.6互联网组管理协议。
交换机应实现互联网组管理协议功能。
4.7镜像。
镜像包括单端口镜像和多端口镜像。
单端口镜像指镜像端口只复制（监视）一个端口数据，多端口镜像指镜像端口同时复制（监视）几个端口数据。
在保证镜像端口吞吐量的情况下，镜像端口不应当丢失数据。
注：数字化变电站用交换机应满足此项要求。
4.8多链路聚合。
逻辑上多条单独的链路作为一条独立链路使用，以获得更高带宽，链路聚合功能开启过程中不应数据丢失。
4.9其他功能参见YD/T 1099。
- 2 -。
以太网交换机基础知识
VLAN间通信的路由选择
Ping 2.2.2.20 非本地通信
使用默认网关
VLAN 100
1.1.1.10/24
VLAN 200 2.2.2.20/24
网络1.1.1.0/24在接口1 网络2.2.2.0/24在接口2
在主机上配置默认网关，对于非本地的通信，主机会自动寻找默认网关，并把 报文交给默认网关转发而不是直接发给二层交换机基本交换过程
• 通过识别MAC进行
A Switch
B
C
D
二层交换机工作模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
Switch
链路层 物理层
链路层 物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
二层交换引擎
• ASIC--Application Specific Integrated Circuit • L2FDB—Layer 2 forwarding database
允许帧中VLAN ID对应的VLAN通过。若允许，则进行转发；否则 要直接丢弃该帧 – 帧从Trunk端口发送出去，VLAN Tag一般不会被去掉
支持VLAN的二层交换引擎
MAC MAC MAC MAC MAC MAC
L2FDB
二层交换引擎
L2FDB
L2FDB
支持VLAN二层交换机转发流程
•
根据帧的目的MAC查MAC转发表(即L2FDB)，查找相应的出端口。根据现有
以太网帧输入
检查VLAN属性
目的MAC是否为三层接口MAC
是
否
三层交换 VLAN间转发
二层交换 VLAN内转发
三层交换过程
V1:10.153.80.1/24 MAC:0-0-1
以太网交换机
以太网交换机1. 介绍以太网交换机是一种网络设备，用于在局域网中连接多台计算机和其他网络设备，例如服务器、打印机和路由器等。
它通过分析数据包中的目标MAC地址来转发网络流量，从而实现计算机之间的通信。
2. 工作原理以太网交换机基于以太网技术工作，它的主要功能是将接收到的数据包转发到正确的目标设备。
交换机会维护一个MAC地址表，记录网络中每个设备的MAC地址，以便在接收到数据包时快速找到目标设备并进行转发。
当交换机收到一个数据包时，它会首先查找目标MAC地址是否在MAC地址表中。
如果目标地址在表中，交换机会直接将数据包转发到相应的端口，从而实现快速的点对点通信。
如果目标地址不在表中，交换机会广播数据包到所有连接的端口，以便寻找目标设备，并将目标设备的MAC地址添加到MAC地址表中，以便以后的通信。
3. 网络拓扑以太网交换机常用于局域网中，可以通过连接多台计算机和其他设备来构建一个高效的网络拓扑。
常见的网络拓扑结构包括星形拓扑和树形拓扑。
在星形拓扑中，每个设备都直接连接到交换机的一个端口，所有的通信都通过交换机进行转发。
这种拓扑结构可以减少网络延迟，提高网络性能。
在树形拓扑中，多个交换机通过链路连接起来，形成一个层级结构。
这种拓扑结构可以扩展网络规模，提高网络的可靠性和冗余度。
4. 交换机类型以太网交换机有多种类型，包括传统的非管理交换机、千兆以太网交换机、堆叠交换机和虚拟交换机等。
非管理交换机是最常见的类型，它们通常不需要配置，可以直接使用。
这种交换机适合小型局域网环境，提供简单的数据转发功能。
千兆以太网交换机支持更高的数据传输速率，通常用于需要更大带宽的环境，例如企业网络和数据中心等。
堆叠交换机是一种可以连接多个交换机组成一个逻辑单元的交换机。
堆叠交换机通过高带宽的堆叠链路连接，可以提供更高的带宽和更好的性能。
虚拟交换机是一种逻辑交换机，可以在一台物理交换机上创建多个虚拟网络。
虚拟交换机可以帮助提高网络资源的利用率，实现网络的灵活配置和隔离。
以太网交换机技术原理
以太网交换机技术原理以太网交换机的基本原理是通过多个以太网端口来接收和转发数据帧。
每个端口相当于一条通道，可以连接一个或多个计算机。
当一台计算机要发送数据时，它会将数据封装成数据帧，并将数据帧发送给交换机的一些端口。
交换机收到数据帧后，会读取其中的目标MAC地址，然后通过学习和转发的方式将数据帧发送给目标计算机。
交换机学习和转发数据帧的过程主要包括三个步骤：学习、过滤和转发。
学习：交换机收到数据帧后，会提取出数据帧中的源MAC地址，并将这个地址和收到这个数据帧的端口绑定在一起，形成一个表项。
这样，交换机就学会了源MAC地址所对应的端口。
如果收到的数据帧中的源MAC地址已经存在于之前的表项中，交换机会更新这个表项的时间戳。
学习的过程可以通过交换机的学习模块完成，该模块通常是一个CAM（Content-Addressable Memory）表。
过滤：交换机会检查数据帧的目标MAC地址，并与之前学习到的表项进行匹配。
如果目标MAC地址在表项中存在，则说明目标计算机直接连接在与该表项对应的端口上，交换机会直接转发数据帧到这个端口上。
如果目标MAC地址在表项中不存在，交换机会将数据帧广播到除了收到数据帧的端口之外的所有端口，这样可以确保数据帧能够传输到目标计算机。
转发：在进行广播之后，交换机会等待所有连接的计算机响应。
如果有计算机回应，交换机会将这个计算机的MAC地址和所在端口加入到学习表中，下一次发送该计算机的数据帧时可以直接转发到这个端口。
如果没有计算机回应，交换机会丢弃数据帧，避免网络拥堵。
除了学习和转发功能，以太网交换机还有一些其他的功能。
例如：虚拟局域网（VLAN）的实现，可以将交换机的端口划分为不同的虚拟局域网，实现隔离和安全性；链路聚合（Link Aggregation）的实现，可以将多个端口绑定在一起，提高带宽和冗余性；流控和管理功能，可以对流量进行限速和精细的管理等。
总结起来，以太网交换机的技术原理是通过学习和转发方式来实现计算机之间的数据交换，同时可以提供很多其他的功能来满足网络的需求。
以太网交换机结构和原理
以太网交换机结构和原理1.物理结构:交换机的内部由多个交换模块组成，通常包括端口管理模块、转发引擎和交换矩阵。
端口管理模块负责管理每个端口的状态，包括连接状态、速度和双工模式等。
转发引擎用来处理数据包的转发和接收，以及生成和更新MAC地址表。
交换矩阵是交换机的核心部分，负责实现快速、准确的数据包转发。
2.数据转发和交换算法:以太网交换机的关键任务是根据数据包的目的MAC地址转发数据包。
当交换机接收到数据包时，它会通过查找MAC地址表来确定数据包的目的地址所对应的端口。
如果交换机的MAC地址表中没有对应的地址，它会广播数据包到所有连接的端口上。
交换机使用不同的交换算法来确定数据包的转发路径。
其中，最常用的算法是学习算法和转发算法。
学习算法用来学习和记录设备之间的MAC 地址和端口的对应关系，以建立和更新MAC地址表。
转发算法用来确定数据包的转发路径，以保证数据包能够快速、准确地到达目的地。
3.网络流量控制:流量控制的主要方法包括速率限制、拥塞控制和碰撞检测。
速率限制用来限制每个端口进出的数据包速率，以避免网络拥堵。
拥塞控制主要针对网络中的拥塞情况，通过调整转发速率，避免数据包堆积和丢失。
碰撞检测用来检测并解决网络中的碰撞问题，以确保数据的可靠传输。
此外，以太网交换机还支持虚拟局域网（VLAN）的功能。
VLAN可以通过将不同的设备划分到不同的虚拟网络中，以实现安全隔离和更好的网络性能。
总结起来，以太网交换机通过物理结构、数据转发和交换算法以及网络流量控制来实现多个设备之间的数据传输。
它的设计和实现使得局域网中的数据传输更加高效、可靠，并且支持多种功能，如VLAN等。
随着技术的发展，以太网交换机的性能和功能还将不断提升，以适应不断变化和发展的网络需求。
以太网交换机结构和原理
以太网交换机结构和原理以太网交换机是一种基于以太网技术的网络设备，主要用于实现局域网的数据交换。
它的主要作用是根据目的MAC地址和端口的对应关系，将数据包从一个端口复制并转发给目标端口，从而实现数据的快速传输和转发。
下面将从交换机的结构和原理两方面进行详细介绍。
一、交换机的结构1.交换机的外部结构交换机通常具有多个接口，用于连接多台终端设备，如计算机、服务器、打印机等。
每个接口都有一个端口号，用于标识不同的接口。
交换机能够通过不同的端口号将数据发送到相应的接口。
2.交换机的内部结构交换机内部通常包含以下几个主要部分：（1）端口：交换机的每个端口都与一个终端设备相连，可以通过端口来接收和发送数据。
（2）转发引擎：转发引擎是交换机的核心部分，主要负责实现数据包的转发和处理。
转发引擎通常由ASIC芯片（专用集成电路）组成，能够对数据包进行快速处理和转发。
（3）存储器：交换机通常具有一定的存储器容量，用于存储MAC地址表、数据包缓存等。
（4）控制板：控制板通常由CPU、操作系统和管理功能组成，用于控制和管理交换机的运行。
二、交换机的工作原理交换机的工作原理主要有两种模式：存储转发模式和直通模式。
1.存储转发模式（1）数据接收：当交换机接收到一个数据包时，首先会通过物理层和数据链路层的处理将数据包的帧头提取出来，并将源MAC地址记录到MAC地址表中。
（2）MAC地址表：MAC地址表存储了每个端口对应的MAC地址，以及MAC地址和接口的对应关系。
当交换机接收到一个新的数据包时，会根据源MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。
（3）根据MAC地址转发：如果在MAC地址表中找到了源MAC地址对应的接口，则将数据包发送到相应的接口，并更新源MAC地址的端口信息。
如果没有找到源MAC地址对应的接口，则将数据包广播到所有的端口上。
（4）根据目的MAC地址转发：当交换机接收到一个数据包时，会根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。
以太网交换机工作原理
以太网交换机工作原理
以太网交换机是一种网络设备，用于在局域网（LAN）中转
发以太网帧。
它的工作原理如下：
1. MAC地址学习：当交换机收到一个以太网帧时，它会提取
帧中的目标MAC地址，并将该地址与输入端口关联起来，以
此学习哪个MAC地址位于哪个端口。
交换机将这些信息记录
在一个地址表中。
2. MAC地址转发：一旦交换机学习到某个MAC地址位于特
定的端口上，它将只向该端口转发帧，而不是向所有端口广播。
这种方式可以提高网络的效率和安全性。
3. 广播和未知目标处理：当交换机收到一个广播帧时，它会将该帧发送到所有的端口上，以便其他设备能够接收到。
对于目标MAC地址未知的帧，交换机将其发送到除接收端口外的所
有端口上。
4. 数据转发速度：以太网交换机通常具有高速转发能力。
它能够以硬件方式进行帧的交换和转发，这使得数据能够以线速进行传输，减少了网络延迟。
5. VLAN支持：一些以太网交换机支持虚拟局域网（VLAN）
功能。
VLAN可以将一个物理局域网划分为多个逻辑上的局域网，实现隔离和安全性。
总的来说，以太网交换机通过学习和转发MAC地址来提高网
络效率和安全性。
它有效地减少了网络拥塞和冲突，提供了快速而可靠的数据传输。
以太网交换机
面临问题
面临问题
以太网交换机作为一种数据传输设备，是局域网中重要的设备之一，内部结构端口均为同主机连接，可以在 连接多个端口的同时，实现数据传输，也不会产生冲突。除此之外，以太网交换机成本较低，可以满足不同层次 的实际需求，在大数据时代背景下，以太网交换机技术不断发展，扩展形成了很多复杂的业务。在这个过程中， 以太网交换机也面临着较为严重的安全问题，主要包括以下几个方面：第一，广播恶意攻击；第二，网络攻击； 第三，MAC地址攻击；第四，MAC恶意欺骗；第五，环路攻击。以广播恶意攻击为例，网络是一个开放的平台，交 换机在接受大流量广播数据时，就会通过广播的形式转发这些数据，如果数据的传输控制功能不够完善，那么网 络宽带就会被这些垃圾数据充满，交换机需要具备面对众多数据的传输控制功能。
应用
应用
以太网交换机应用最为普遍，价格也较便宜，档次齐全。因此，应用领域非常广泛，在大大小小的局域网都 可以见到它们的踪影。以太网交换机通常都有几个到几十个端口，实质上就是一个多端口的网桥。另外，它的端 口速率可以不同，工作方式也可以不同，如可以提供10M、100M的带宽、提供半双工、全双工、自适应的工作方 式等。
以太网交换机
交换机
01 概念
03 应用
目录
02 关键技术 04 特点
05 工作原理
07 转发方式
目录
06 面临问题
基本信息
以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换 机的结构是每个端口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口，使每一 对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无冲突地传输数据。
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以太网交换机
首先要说明的一点是，这里所指的“以太网交换机”是指带宽在
100Mbps以下的以太网所用交换机，其实下面我们还会要讲到一种“快速以太网交换机”、“千兆以太网交换机”和“10千兆以太网交换机”其实也是以太网交换机，只不过它们所采用的协议标准、或者传输介质不一样，当然其接口形式也可能不一样。
以太网交换机是最普遍和便宜的，它的档次比较齐全，应用领域也非常广泛，在大大小小的局域网都可以见到它们的踪影。
以太网包括三种网络接口：RJ－45、BNC和AUI，所用的传输介质分别为：双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。
不要以为一讲以太网就都是RJ－45接口的，只不过双绞线类型的RJ－45接口在网络设备中非常普遍而已。
当然现在的交换机通常不可能全是BNC或AUI接口的，因为目前采用同轴电缆作为传输介质的网络现在已经很少见了，而一般是在RJ－45接口的基础上为了兼顾同轴电缆介质的网络连接，配上BNC或AUI接口。
它具有多个端口，端口速率可以不同；使用的MAC地址和数据帧格式，与传统的以太网保持一致；它的多个源端口与目的端口之间可同时进行数据通讯。
编辑本段以太网交换机概述
首先要说明的一点是，这里所指的“以太网交换机”是指带宽在
100Mbps以下的以太网所用交换机，其实下面我们还会要讲到一种“快速以太网交换机”、“千兆以太网交换机”和“10千兆以太网交换机”其实也是以太网交换机，只不过它们所采用的协议标准、或者传输介质不一样，当然其接口形式也可能不一样。
1990 年问世的交换式集线器(switching hub)，可明显地提高局域网的性能。
交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。
以太网交换机通常都有十几个端口。
因此，以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥，可见交换机工作在数据链路层。
以太网交换机是最普遍和便宜的，它的档次比较齐全，应用领域也非常广泛，在大大小小的局域网都可以见到它们的踪影。
以太网包括三种网络接口：RJ－45、BNC和AUI，所用的传输介质分别为：双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。
不要以为一讲以太网就都是RJ－45接口的，只不过双绞线类型的RJ－45接口在网络设备中非常普遍而已。
当然现在的交换机通常不可能全是BNC或AUI接口的，因为目前采用同轴电缆作为传输介质的网络现在已经很少见了，而一般是在RJ－45接口的基础上为了兼顾同轴电缆介质的网络连接，配上BNC或AUI接口。
编辑本段以太网交换机以太网交换机的特点
1.以太网交换机的每个端口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。
2.交换机能同时连通许多对的端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据。
独占传输媒体的带宽
对于普通 10 Mb/s 的共享式以太网，若共有N 个用户，则每个用户占有的平均带宽只有总带宽(10 Mb/s)的 N 分之一。
使用以太网交换机时，虽然在每个端口到主机的带宽还是 10 10 Mb/s，但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽，因此对于拥有N 对端口的交换机的总容量为 N Mb/s。
这正是交换机的最大优点。