交换机原理与基础知识
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核心设备之一，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转发到正确的目标设备，提供高效的网络连接和通信服务。
下面将详细介绍交换机的工作原理。
一、交换机的基本原理1. 数据链路层交换机工作在OSI模型的第二层，即数据链路层。
它通过物理接口接收数据帧，解析帧头中的目的MAC地址，根据该地址进行转发决策。
2. MAC地址表交换机内部维护着一个MAC地址表，记录了连接到交换机的设备的MAC地址和对应的物理接口。
当交换机接收到一个数据帧时，它会检查帧头中的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找该地址对应的接口。
如果找到匹配项，交换机会将数据帧转发到相应接口；如果找不到匹配项，交换机会将数据帧广播到所有接口（除了源接口）。
3. 学习过程当交换机接收到一个数据帧时，它会将源MAC地址和接收到该帧的接口添加到MAC地址表中。
这个过程称为学习。
通过学习过程，交换机逐渐建立起MAC地址表，提高了数据转发的效率。
4. 数据转发当交换机接收到一个数据帧时，它会根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。
如果找到匹配项，交换机会将数据帧仅转发到目标接口；如果找不到匹配项，交换机会将数据帧广播到所有接口（除了源接口）。
二、交换机的工作模式1. 存储转发存储转发是交换机最常见的工作模式。
在存储转发模式下，交换机会先接收完整的数据帧，并进行错误检测。
惟独当数据帧完整且无误时，交换机才会进行转发。
这种模式能够保证数据的完整性和可靠性，但延迟较高。
2. 直通转发直通转发是一种基于硬件的快速转发模式。
在直通转发模式下，交换机会在接收到数据帧的同时进行转发，无需等待整个数据帧接收完毕。
这种模式能够提供更低的延迟，适合于对实时性要求较高的应用场景。
三、交换机的性能指标1. 转发速率转发速率是衡量交换机性能的重要指标之一，通常以Mbps或者Gbps表示。
它表示交换机能够处理的最大数据量，越高越好。
交换机基本知识
1、交换机的定义局域网交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，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。
为了进一步提高性能，每个端口还可以只连接一个设备。
为了实现交换机之间的互连或与高档服务器的连接，局域网交换机一般拥有一个或几个高速端口，如100M以太网端口、FDDI端口或155M ATM端口，从而保证整个网络的传输性能。
2、交换机的特性通过集线器共享局域网的用户不仅是共享带宽，而且是竞争带宽。
可能由于个别用户需要更多的带宽而导致其他用户的可用带宽相对减少，甚至被迫等待，因而也就耽误了通信和信息处理。
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。
由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和带宽，能保护用户以前在介质方面的投资，并提供良好的可扩展性，因此交换机不但是网桥的理想替代物，而且是集线器的理想替代物。
与网桥和集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能：（1）通过支持并行通信，提高了交换机的信息吞吐量。
（2）将传统的一个大局域网上的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（Micro一segmentation）技术。
（3）虚拟网（VirtuaI LAN）技术的出现，给交换机的使用和管理带来了更大的灵活性。
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,一般的网络系统都是有一个或几个服务器，而绝大部分都是普通的客户机。
客户机都需要访问服务器，这样就导致服务器的通信和事务处理能力成为整个网络性能好坏的关键。
交换机就主要从提高连接服务器的端口的速率以及相应的帧缓冲区的大小，来提高整个网络的性能，从而满足用户的要求。
一些高档的交换机还采用全双工技术进一步提高端口的带宽。
交换机工作原理
交换机工作原理交换机是网络中的重要设备，负责在局域网中实现数据包的转发和交换。
它通过学习目的地址和建立转发表，实现数据包的快速传输。
本文将从交换机的工作原理出发，详细介绍交换机的工作原理及其作用。
一、交换机的基本工作原理1.1 学习目的地址：交换机通过监听网络中的数据包，学习每个设备的MAC地址，并将这些地址存储在转发表中。
1.2 建立转发表：交换机根据学习到的MAC地址，建立转发表，记录每个设备的位置，以便快速转发数据包。
1.3 数据包转发：当交换机接收到数据包时，会查找转发表，确定数据包的目的地址，然后将数据包转发到目的设备。
二、交换机的工作模式2.1 学习模式：交换机在初始状态下处于学习模式，会监听网络中的数据包，并学习设备的MAC地址。
2.2 转发模式：一旦交换机学习到目的设备的MAC地址，就会进入转发模式，根据转发表快速转发数据包。
2.3 广播模式：当交换机无法找到目的设备的MAC地址时，会将数据包广播到所有端口，以寻找目的设备。
三、交换机的优点3.1 提高网络性能：交换机能够实现数据包的快速转发，提高网络的传输效率。
3.2 增强网络安全：交换机能够根据MAC地址过滤数据包，增强网络的安全性。
3.3 支持多种网络协议：交换机能够支持多种网络协议，适用于不同类型的网络环境。
四、交换机的分类4.1 传统交换机：传统交换机采用存储转发方式进行数据包的转发，适用于小型网络环境。
4.2 三层交换机：三层交换机能够实现路由功能，支持不同网络之间的通信。
4.3 可管理交换机：可管理交换机具有远程管理功能，可以对交换机进行监控和配置。
五、交换机的应用领域5.1 企业网络：交换机在企业网络中起到连接各个部门设备的作用，实现内部通信和数据传输。
5.2 数据中心：交换机在数据中心中扮演关键角色，支持大规模数据传输和处理。
5.3 云计算：交换机在云计算环境中能够实现虚拟化网络的搭建，支持大规模的虚拟机通信。
总结：交换机作为网络中的重要设备，通过学习目的地址和建立转发表，实现数据包的快速传输。
《交换机基础知识》课件
交换机安全威胁
非法访问和恶意攻击
01
未经授权的访问和恶意攻击是交换机面临的主要安全威胁，可
能导致数据泄露、网络瘫痪等严重后果。
病毒感染和传播
02
交换机如果感染病毒，可能会成为病毒传播的源头，影响整个
网络的正常运行。
拒绝服务攻击
03
通过大量无效的网络流量或请求，导致交换机资源耗尽，无法
MAC地址表大小
交换机能够学习的MAC地址数量，影响交 换机的转发能力。
03
交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业网络中，交换机主要用于连接各 个部门和分支机构，实现内部数据的 高速传输和共享。
企业网络中的交换机通常具备较高的 端口密度和扩展性，以满足大规模网 络连接需求。
交换机能够提供多种安全特性，如访 问控制列表（ACL）、端口安全等， 保障企业网络安全。
02
交换机的工作原理
交换机转发原理
交换机根据目的MAC地址进行数据帧的转发。
交换机通过学习源MAC地址与端口映射关系，建立MAC地址表，实现快速转发。
当收到数据帧时，交换机查找MAC地址表，确定目的端口，并将数据帧转发到对应 端口。
交换机的交换方式
01
02
03
直通式交换
数据帧头部的信息被直接 传输到目的端口，不经过 CPU处理。
存储转发式交换
数据帧先存储在缓冲区， 然后根据MAC地址表进行 转发。
碎片隔离式交换
数据帧长度达到一定值后 才会转发，以减少冲突和 丢包。
交换机的性能指标
吞吐量
交换机每秒传输的数据量，Hale Waihona Puke 常以Mbps为 单位。背板带宽
交换机内部总线的数据传输能力，决定了交 换机的数据处理能力。
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，用于实现数据包的转发和交换。
它在局域网（LAN）中起到关键作用，能够提供高速、可靠的数据传输。
本文将详细介绍交换机的工作原理及其相关概念。
一、交换机的基本概念1.1 网络交换网络交换是指将数据包从一个端口接收并发送到另一个端口的过程。
交换机通过学习和转发数据包来实现网络交换。
1.2 学习和转发交换机通过学习源MAC地址来建立一个MAC地址表，记录网络上各个主机的MAC地址和对应的端口。
当交换机接收到一个数据包时，它会查找目标MAC 地址在MAC地址表中的对应端口，并将数据包转发到该端口。
1.3 广播和单播广播是指将数据包发送到网络上的所有主机，而单播则是将数据包发送到特定的主机。
交换机可以根据目标MAC地址来判断是广播还是单播，并相应地转发数据包。
二、交换机的工作原理2.1 帧转发交换机通过帧转发来实现数据包的交换。
当交换机接收到一个数据帧时，它会解析帧头中的源MAC地址，并将该地址与MAC地址表中的记录进行比较。
如果该地址已经存在于表中，则交换机可以确定目标MAC地址对应的端口，并将数据帧转发到该端口。
如果该地址不在表中，则交换机会将源MAC地址和对应的端口添加到表中，并将数据帧广播到所有其他端口。
2.2 MAC地址学习交换机通过学习源MAC地址来建立MAC地址表。
当交换机接收到一个数据帧时，它会将源MAC地址和对应的端口添加到表中。
如果表已满，交换机会使用一种替换算法来选择一个条目进行替换。
2.3 广播和单播处理交换机可以根据目标MAC地址来判断是广播还是单播。
当交换机接收到一个广播帧时，它会将该帧广播到所有其他端口。
当交换机接收到一个单播帧时，它会根据目标MAC地址在MAC地址表中查找对应的端口，并将帧转发到该端口。
2.4 VLAN划分虚拟局域网（VLAN）是一种逻辑上划分的局域网。
交换机可以将不同的端口划分到不同的VLAN中，实现不同VLAN之间的隔离。
交换机的基础知识
交换机的基础知识1.1 交换机简介交换机是计算机网络中的关键设备，用于连接各种网络设备，实现数据的高效传输。
与集线器不同，交换机能够根据MAC地址学习和过滤数据，提高网络性能和安全性。
1.2 交换机的工作原理交换机在数据链路层工作，根据目标设备的MAC地址将数据包从源端口传送到目标端口。
通过建立MAC地址表，交换机能够学习设备的物理位置，实现更快速、精准的数据传输。
二、交换机的基本配置2.1 连接交换机在使用交换机之前，首先要通过网线将计算机或其他网络设备与交换机连接。
确保连接的网线正常，端口指示灯亮起，表示连接正常。
2.2 登录交换机要配置交换机，首先需要登录到其管理界面。
通常，我们可以通过Telnet或串口连接来进行登录。
确保登录时使用的用户名和密码是正确的，以确保获取管理员权限。
三、交换机的基本命令3.1 查看端口状态在交换机上，了解端口的状态是很重要的。
使用以下命令可以查看端口的工作状态和连接情况：bashCopy codeshow interfaces status这个命令会列出所有端口的详细信息，包括端口的速度、双工模式以及连接状态。
3.2 配置VLAN虚拟局域网（VLAN）是交换机中一个重要的概念，通过将不同的端口划分到不同的VLAN中，可以实现逻辑上的隔离。
以下是配置VLAN的简单命令：bashCopy codevlan databasevlan 10vlan 20exit这个命令序列会创建两个VLAN（ID为10和20）。
3.3 配置端口将端口划分到特定的VLAN中是常见的配置任务。
使用以下命令可以完成这个操作：bashCopy codeinterface fastEthernet 0/1switchport mode accessswitchport access vlan 10这个命令将交换机的端口FastEthernet 0/1配置为访问模式，并划分到VLAN 10中。
3.4 保存配置在完成配置后，务必将配置保存到交换机的非易失性存储中，以便在重新启动后配置依然生效：bashCopy codewrite memory这个命令将当前的运行配置保存到交换机的闪存中。
交换机及路由器基础知识及配置
交换机及路由器基础知识及配置交换机及路由器基础知识及配置
章节一、交换机基础知识
1.1 交换机的定义和作用
1.2 交换机的分类和类型
1.3 交换机的工作原理
1.4 交换机的特点和优点
1.5 交换机的常见问题及故障排除方法
章节二、交换机配置和管理
2.1 交换机的初始化设置
2.2 VLAN的配置和管理
2.3 交换机端口的配置和管理
2.4 交换机的安全配置
2.5 交换机的性能优化和监控
章节三、路由器基础知识
3.1 路由器的定义和作用
3.2 路由器的分类和类型
3.3 路由器的工作原理
3.4 路由器的特点和优点
3.5 路由器的常见问题及故障排除方法章节四、路由器配置和管理
4.1 路由器的初始化设置
4.2 路由器接口的配置和管理
4.3 路由器的路由配置和管理
4.4 路由器的安全配置
4.5 路由器的性能优化和监控
附件：
本文档附带以下附件供参考：
1、交换机配置示例文件
2、路由器配置示例文件
3、相关网络拓扑图示
法律名词及注释：
1、VLAN（Virtual Local Area Network）- 虚拟局域网，是一
种将物理局域网划分成逻辑上的多个虚拟局域网的技术。
2、故障排除方法 - 指在设备或系统出现问题时，通过一系列
的技术手段和方法来确定问题原因，并进行修复和解决的过程。
3、性能优化和监控 - 指通过对网络设备性能进行监控和调优，以提高网络的稳定性、可靠性和性能表现。
关于交换机的知识
关于交换机的知识交换机是计算机网络中的一种设备，用于实现局域网中不同主机之间的数据交换和路由。
它具有多个接口，可以将数据包从一个接口转发到另一个接口，以便实现主机之间的通信。
一、交换机的基本原理交换机的基本原理是通过学习和转发机制实现数据包的传输。
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，并将这个地址与交换机内部的MAC地址表进行比较。
如果MAC地址表中存在相应的条目，交换机就会将数据包转发到相应的接口；如果MAC地址表中不存在相应的条目，交换机就会广播这个数据包到所有的接口上，以便学习这个目的MAC地址所对应的接口。
当交换机学习到新的MAC地址时，它会将这个地址和对应的接口添加到MAC地址表中，以便后续的数据转发。
二、交换机的优点相比于集线器，交换机具有以下几个优点：1. 提供更高的带宽利用率：集线器将所有的数据包广播到所有的接口上，会造成带宽的浪费，而交换机只将数据包转发到目的接口，提高了带宽利用率。
2. 支持多种网络协议：交换机可以根据数据包的协议类型进行转发，支持同时传输不同网络协议的数据包。
3. 提供更好的安全性：交换机通过MAC地址学习和转发机制，可以阻止未经授权的设备访问网络，提供了更好的安全性。
4. 支持虚拟局域网(VLAN)：交换机可以将网络划分为多个虚拟局域网，实现不同局域网之间的隔离和安全控制。
三、交换机的类型根据交换机的工作方式和功能，可以将交换机分为以下几种类型：1. 传统交换机：也称为HUB交换机，工作在物理层，只能广播数据包，无法进行数据过滤和转发。
2. 二层交换机：也称为MAC交换机，工作在数据链路层，可以通过MAC地址学习和转发机制实现数据包的转发。
3. 三层交换机：也称为路由交换机，除了具备二层交换机的功能外，还可以进行网络层的路由转发。
4. 企业级交换机：具备更高的性能和可靠性，支持更多的接口和功能，适用于大规模企业网络的构建。
5. 智能交换机：具备更强的管理和监控功能，可以实现对网络流量和设备进行精细的控制和管理。
交换机基本功能学习总结
二、交换机功能介绍——IGMP Snooping
IGMP Snooping 的工作原理
运行IGMP Snooping的二层设备通过对收到的IGMP报文进行分析，为端口和MAC组 播地址建立起映射关系，并根据这样的映射关系来转发组播数据。
IGMP Snooping 的相关端口
（1）路由端口 交换机上朝向三层组播设 备(DR或IGMP查询器)一侧 的端口。 （2）成员端口 又称组播成员端口，表示 交换机上朝向组播组成员 一侧的端口。
二、交换机功能介绍
1、VLAN管理
2、ACL
3、IGMP 4、DHCP 5、端口管理
二、交换机功能介绍——VLAN管理
什么是VLAN？
虚拟局域网，Virtual Local Area Network，虚拟局域网是一 种通过将局域网内的设备逻辑地 而不是物理地划分成一个个网段 从而实现虚拟工作组的技术。
报告
普遍组查询
成员报告
特定组查询：相比v1增加了特定组播组的查询 离开报文：相比v1增加了组播成员离开机制 成员报告(6种类型，相比v1和v2增加了对组播源 普遍组查询 的控制): （1）Mode-is-Include（G，S） 特定组查询 （2）Mode-is-Exclude（G，S） IGMP v3 （3）Change-to-Include（G，S） （4）Change-to-Exclude（G，S） 特定源组查询：相比v1和v2增加了对组播源的 （5）Allow-new-source（G，S） 控制 （6）Block-old-source（G，S）
交换机运 行IGMP Snooping 前后对比:
运行IGMP Snooping后
二、交换机功能介绍——IGMP Snooping
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。
交换机工作原理及配置全解
交换机工作原理及配置全解交换机是计算机网络中常见的一种网络设备，其作用是在局域网内的设备之间进行数据交换和转发。
而交换机的工作原理即为实现这一功能的具体过程，下面将详细介绍交换机的工作原理及配置。
一、交换机的工作原理1.物理层连接：交换机通过其多个端口与计算机等网络设备进行物理连接，这些端口用于接收和发送数据。
2.数据帧：当一个数据包从交换机的一些端口进入时，交换机会将数据包封装成帧，即添加首部和尾部信息，形成数据帧。
3.MAC地址：数据帧中包含源MAC地址和目标MAC地址，MAC地址是每个设备的唯一识别码。
交换机通过查找数据帧中的目标MAC地址来确定将数据帧转发给哪一个端口。
4.MAC地址表：交换机内部有一个MAC地址表，用于存储设备的MAC地址和相应的端口号。
当交换机接收到一个数据帧时，它会查找该数据帧中的源MAC地址，并将其与相应的端口号添加到MAC地址表中。
5.转发数据帧：当交换机收到一个数据帧后，它会查找数据帧中的目标MAC地址，并在MAC地址表中查找相应的端口号。
如果找到了目标MAC地址，则将数据帧只转发到对应的端口上；如果没有找到，则将数据帧广播到所有端口上（除了源端口）。
6.学习功能：当交换机在数据帧中找不到目标MAC地址时，它会记录下该数据帧的源MAC地址和源端口号，并将其添加到MAC地址表中。
这样，以后如果再有数据包的目标地址是该源地址，交换机就可以直接将数据帧转发到对应的端口上，而不需要广播。
7.碰撞域：交换机工作在数据链路层，它能够隔离碰撞域。
当数据帧进入交换机后，交换机会根据其目标MAC地址直接将数据帧转发到对应的端口上，而不是广播到整个网络。
因此，交换机可以减少网络中的数据碰撞，提高网络性能。
二、交换机的配置1.登录交换机：通过终端软件（如PuTTY）连接计算机和交换机。
输入交换机的IP地址和用户名、密码进行登录。
2. 配置管理IP：在登录后的命令行界面中，通过命令配置交换机的管理IP地址，例如：“interface vlan 1”、“ip address192.168.1.1 255.255.255.0”。
交换机的自学原理
交换机的自学原理交换机是一种计算机网络设备，主要用于实现局域网(LAN)中不同设备之间的数据交换。
它通过将数据包从一个端口转发到另一个端口，使得不同设备能够相互通信。
交换机的原理主要包括工作原理、数据转发原理和学习原理。
一、交换机的工作原理交换机的工作原理基于传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)和以太网技术。
当计算机A向计算机B发送数据时，计算机A会将数据分为多个数据包，并将每个数据包添加头部信息，其中包含源地址和目标地址。
然后，数据包通过以太网链路传输到交换机。
交换机的工作原理是根据每个数据包头部信息中的目标地址来决定将数据包发送到哪个端口。
交换机会先查询自己的转发表，如果目标地址已经在表中存在，就会直接将数据包发送到相应端口。
如果目标地址不在表中，交换机会利用广播方式发送数据包到所有端口，以便更新转发表。
二、交换机的数据转发原理数据转发是交换机的核心功能之一，它通过分析数据包头部信息中的目标地址实现。
交换机会在转发表中查找目标地址的对应端口，然后将数据包转发到相应的端口。
这种方式称为单播(Unicast)。
除了单播以外，交换机还支持多播(Multicast)和广播(Broadcast)数据转发。
多播数据转发是将数据包发送到多个目标地址，而广播数据转发是将数据包发送到所有目标地址。
多播和广播通常用于传输组播数据或网络广播。
三、交换机的学习原理学习原理是交换机实现数据转发的基础。
当交换机收到一个数据包时，它会提取数据包头部信息中的源地址和目标地址。
然后，交换机将源地址与接收到数据包的端口关联，并将它们添加到转发表中。
这样，当交换机接收到下一个数据包时，就可以通过查询转发表来确定数据包的目标地址对应的端口，并实现数据转发。
在学习过程中，交换机会不断更新转发表。
当交换机收到一个新的数据包时，如果源地址已经存在于转发表中，则会更新对应的端口信息。
如果源地址不存在于转发表中，则会将源地址和对应端口添加到转发表中。
交换机原理与基础知识
交换机原理与基础知识一、基本以太网1、以太网标准：以太网是Ethernet的意思，过去使用的是十兆标准，现在是百兆到桌面，千兆做干线。
常见的标准有：10BASE-2 细缆以太网10BASE-5 粗缆以太网10BASE-T 星型以太网100BASE-T 快速以太网1000BASE-T 千兆以太网现在千兆也应用到桌面2、接线标准星型以太网采用双绞线连接，双绞线是8芯，分四组，两芯一组绞在一起，故称双绞线。
8芯双绞线只用其中4芯：1、2、3、6。
常见接线方式有两种：568B接线规范：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕1 2 3 4 5 6 7 8568A接线规范：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕1 2 3 4 5 6 7 8将568B的1和3对调，2和6对调，就得到568A。
3、接线方法两边采用相同的接线方式叫做平接，两边采用不同的接线方式叫扭接。
不同的设备之间连接，使用平接线；相同的设备连接使用扭接线。
电脑、路由器与集线器、交换机连接时使用平接线。
这是因为网线中的4条线，一对是输入，一对是输出，输入应该与输出对应。
如果将1和3连接，2和4连接，相当于自己的输出送给自己的输入。
这样可以使网卡进入工作状态，阻止空接口关闭，而影响有些程序的运行。
二、交换机原理与应用1、冲突域和广播域交换机是根据网桥的原理发展起来的，学习交换机先认识两个概念：(1)冲突域：冲突域是数据必然发送到的区域。
HUB是无智能的信号驱动器，有入必出，整个由HUB组成的网络是一个冲突域。
交换机的一个接口下的网络是一个冲突域，所以交换机可以隔离冲突域。
(2)广播域：广播数据时可以发送到的区域是一个广播域。
交换机和集线器对广播帧是透明的，所以用交换机和HUB组成的网络是一个广播域。
路由器的一个接口下的网络是一个广播域。
所以路由器可以隔离广播域。
2、交换机原理(1)端口地址表端口地址表记录了端口下包含主机的MAC地址。
端口地址表是交换机上电后自动建立的，保存在RAM中，并且自动维护。
交换机知识点总结
交换机知识点总结一、交换机概述交换机是一种网络设备，用于在局域网(LAN)内实现数据包的转发和交换，将数据包从源地址传输给目标地址。
交换机能够学习和存储网络中所有连接设备的MAC地址，并根据这些地址建立转发表，从而提高数据包的传输效率和网络质量。
交换机通常用于构建局域网，提供高速、稳定的数据交换服务。
二、交换机的工作原理1. MAC地址在局域网中，每个网络设备都有唯一的MAC地址，用于标识设备在网络中的位置。
交换机通过学习和存储MAC地址，建立转发表，实现数据包的转发和交换。
2. 数据包的转发和交换当一台设备要发送数据包时，交换机会根据转发表，将数据包从源地址转发到目标地址。
交换机会在转发表中查找目标设备的MAC地址，然后将数据包发送到目标设备的接口。
3. 交换机的转发方式交换机的转发方式主要包括存储转发和直通转发。
存储转发是指交换机接收整个数据包后再进行处理和转发，而直通转发是指交换机在接收到目标地址后立即进行转发。
4. 交换机的工作模式交换机的工作模式主要包括半双工和全双工。
在半双工模式下，交换机只能同时进行发送或接收数据包，而在全双工模式下，交换机可以同时进行发送和接收数据包，提高了数据传输的效率。
三、交换机的类型1. 交换机的分类根据交换机的用途和性能，可以将交换机分为企业级交换机、工业级交换机、家用交换机、SOHO交换机等。
2. 交换机的功能交换机可以根据其功能分为三层交换机、二层交换机和一层交换机。
三层交换机可以实现网络层路由功能，二层交换机主要用于数据链路层的传输，一层交换机主要用于物理层的传输。
3. 交换机的规模交换机根据规模的大小，可以分为小型交换机、中型交换机和大型交换机。
小型交换机规模比较小，适用于小型公司和个人用户，而大型交换机适用于大型企业和数据中心。
四、交换机的管理和配置1. 交换机的管理方式交换机可以通过Web界面、CLI命令行和SNMP等方式来进行管理和配置。
Web界面是一种图形化界面，便于用户进行管理和配置，CLI命令行是通过命令行来进行管理和配置，SNMP是一种网络管理协议，可以远程监控和管理交换机。
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，用于连接多台计算机或者其他网络设备，实现数据的传输和交换。
它在局域网（LAN）中起到关键的作用，能够提供高速、可靠的数据传输。
一、交换机的基本原理交换机通过物理端口连接计算机或者其他网络设备，它能够根据MAC地址（Media Access Control Address）来识别不同设备，并将数据包从一个端口转发到另一个端口。
交换机的基本原理包括以下几个方面：1. MAC地址学习：交换机通过监听网络中的数据流量，学习到不同设备的MAC地址，并将其存储在交换表中。
交换表记录了MAC地址与端口之间的对应关系。
2. 数据转发：当交换机接收到一个数据包时，它会查找交换表，找到目标MAC地址对应的端口，然后将数据包转发到该端口。
如果交换表中没有目标MAC地址的记录，交换机会将数据包广播到所有端口，以便找到目标设备。
3. 广播和组播：交换机能够识别广播和组播数据包，并将其转发到所有端口。
广播数据包是发送给网络中所有设备的数据包，而组播数据包是发送给特定组的设备的数据包。
4. VLAN（Virtual Local Area Network）：交换机还支持VLAN技术，它可以将网络划分为多个虚拟局域网，每一个VLAN相互隔离，提高网络的安全性和性能。
5. 数据过滤：交换机可以根据MAC地址、IP地址、端口号等信息对数据包进行过滤，只将符合条件的数据包转发到相应的端口，从而提高网络的效率。
二、交换机的工作模式交换机有两种常见的工作模式：存储转发和透明转发。
1. 存储转发：存储转发是一种较为常见的工作模式，交换机在接收到数据包后，会先将数据包彻底接收并存储在缓冲区中，然后再进行校验和处理。
惟独在数据包彻底正确时，才会将数据包转发到目标端口。
2. 透明转发：透明转发是一种较为简单的工作模式，交换机在接收到数据包后，会直接将数据包转发到目标端口，不进行校验和处理。
这种工作模式适合于网络负载较轻的情况。
交换机的工作原理和作用是什么
交换机的工作原理和作用是什么推荐文章路由器和交换机的区别是什么热度：路由器六个工作模式具体介绍热度：无线路由器wps是什么热度：无线路由器pin码是什么热度：无线路由器adsl是什么热度：交换机(英文：Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。
它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。
最常见的交换机是以太网交换机。
其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
那么。
交换机的工作原理是什么呢?交换机的作用有哪些呢?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、交换机的作用1.学习/获取：交换机会学习收到的数据帧的源MAC地址;1>当交换机从某个端口收到数据帧时，会读取帧的源MAC地址并在MAC表中填入该MAC地址及其对应的端口。
2.过期：通过学习过程学习到的MAC条目具有时间戮，此时间戮用于从MAC表中删除旧条目。
1>当某个条目在MAC表中创建之后，就会使用其时间戮作为起始值开始递减计数。
计数值到0后，条目被删除;2>如果在条目被删除之前，交换机从相同端口收到同一源MAC 的帧时，将会刷新表中的该条目;3>在时间戮计数值到0后，仍未从该端口收到该源MAC的帧时，条目将被删除。
3.泛洪：交换机将帧发送到除接收端口以外的其它所有端口的过程称为泛洪。
1>当收到目的MAC地址不在MAC表中的数据帧时，交换机不知道该往哪一个端口发送该帧，此时会泛洪;2>当收到目的MAC地址为广播地址的帧时，会泛洪;3>当收到目的MAC地址为组播(多播)地址的帧时，会泛洪。
交换机工作原理
交换机工作原理引言概述：交换机是计算机网络中常用的网络设备，用于实现数据的转发和交换。
它在局域网中起到连接和传输数据的作用。
本文将详细介绍交换机的工作原理，包括数据转发、地址学习、冲突检测、广播和虚拟局域网等方面。
一、数据转发1.1 学习目的MAC地址交换机通过学习目的MAC地址来确定数据的转发目的地。
当交换机接收到数据帧时，它会检查帧中的目的MAC地址，并将该地址与交换机的MAC地址表进行比对。
1.2 MAC地址表交换机会维护一个MAC地址表，记录着与交换机相连的设备的MAC地址和相应的接口。
当交换机接收到数据帧时，它会查找MAC地址表，如果找到了目的MAC地址对应的接口，就将数据帧转发到该接口。
1.3 转发过程当交换机接收到数据帧后，它会根据目的MAC地址在MAC地址表中查找，如果找到了对应的接口，则将数据帧转发到该接口。
如果没有找到对应的接口，则将数据帧广播到所有其他接口。
二、地址学习2.1 学习源MAC地址交换机还能够学习源MAC地址，即记录下每个接口上发送过数据的设备的MAC地址。
当交换机接收到数据帧时，它会将源MAC地址和接收到该帧的接口绑定，并更新MAC地址表。
2.2 更新MAC地址表交换机会定期检查接口上的活动情况，如果发现某个接口上没有活动的设备，则会将该设备的MAC地址从MAC地址表中删除。
2.3 防止地址欺骗为了防止地址欺骗攻击，交换机还可以通过端口安全等机制，限制每个接口上能够学习的MAC地址数量，从而提高网络的安全性。
三、冲突检测3.1 CSMA/CD协议交换机通过CSMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测）协议来检测冲突。
当交换机接收到数据帧时，它会检测帧中的冲突标志位，如果检测到冲突，就会发送一个冲突信号，通知发送方停止发送数据。
3.2 重传机制当交换机检测到冲突后，发送方会根据指数退避算法等机制，等待一段随机时间后重新发送数据。
这样可以避免多个设备同时发送数据引起的冲突。
交换机工作原理
交换机工作原理一、交换机的基本概念交换机是一种网络设备，主要用于在局域网(LAN)中转发数据包。
交换机与网络中的其他设备(如计算机、服务器等)相连，利用MAC地址学习和转发数据包，使数据包能够准确且快速地到达目的地。
二、交换机的工作原理1. MAC地址表MAC地址表是交换机的核心组成部分，它记录了网络中所有连接到交换机的设备的MAC地址。
当交换机收到一个数据包时，它会查询MAC地址表，找到目的MAC地址，然后将数据包送到相应的端口。
如果MAC地址表中没有目的MAC地址，则交换机会广播整个网络，以查找该地址的位置。
2. 帧转发当交换机接收到一个数据包时，会根据头部信息判断该数据包的目的地址，并查询MAC地址表，找到目的地址对应的端口。
如果目的地址与发送地址在同一个端口，则直接丢弃数据包；否则，交换机会将数据包重新封装，并将其从正确的端口发送出去。
3. 网络拥塞当多个设备同时向同一个端口发送数据包时，会发生网络拥塞。
交换机的解决方法是使用队列对数据包进行缓存，以便逐一转发数据包。
当网络负载过高时，交换机会使用流控制来减少数据流量，从而避免网络拥塞。
4. VLAN技术VLAN是一种虚拟局域网技术，它可以将一个物理网络分割成多个逻辑网络，实现不同部门或用户之间的隔离。
交换机可以通过设置端口的VLAN ID来将设备划分到不同的逻辑网络中，从而实现VLAN隔离。
5. 接口模板接口模板是交换机的一种配置方式，它可以根据不同设备的需求来配置交换机的端口。
例如，可以将一些端口配置为Trunk模式，用于连接其他交换机；将一些端口配置为Access 模式，用于连接计算机等终端设备。
三、交换机的分类现在，交换机已经成为网络架构中的重要部分，它们可以按照不同的特点进行分类：1. 工作方式分类常见的工作方式有两种：Store-and-Forward和Cut-Through。
前者先将整个数据包完整地接收后，进行校验和再进行转发；后者只需要接收到目的MAC地址后，就可以开始进行转发。
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交换机原理与基础知识一、基本以太网1、以太网标准：以太网是Ethernet的意思，过去使用的是十兆标准，现在是百兆到桌面，千兆做干线。
常见的标准有：10BASE-2 细缆以太网10BASE-5 粗缆以太网10BASE-T 星型以太网100BASE-T 快速以太网1000BASE-T 千兆以太网现在千兆也应用到桌面2、接线标准星型以太网采用双绞线连接，双绞线是8芯，分四组，两芯一组绞在一起，故称双绞线。
8芯双绞线只用其中4芯：1、2、3、6。
常见接线方式有两种：568B接线规范：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕1 2 3 4 5 6 7 8568A接线规范：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕1 2 3 4 5 6 7 8将568B的1和3对调，2和6对调，就得到568A。
3、接线方法两边采用相同的接线方式叫做平接，两边采用不同的接线方式叫扭接。
不同的设备之间连接，使用平接线；相同的设备连接使用扭接线。
电脑、路由器与集线器、交换机连接时使用平接线。
这是因为网线中的4条线，一对是输入，一对是输出，输入应该与输出对应。
如果将1和3连接，2和4连接，相当于自己的输出送给自己的输入。
这样可以使网卡进入工作状态，阻止空接口关闭，而影响有些程序的运行。
二、交换机原理与应用1、冲突域和广播域交换机是根据网桥的原理发展起来的，学习交换机先认识两个概念：(1)冲突域：冲突域是数据必然发送到的区域。
HUB是无智能的信号驱动器，有入必出，整个由HUB组成的网络是一个冲突域。
交换机的一个接口下的网络是一个冲突域，所以交换机可以隔离冲突域。
(2)广播域：广播数据时可以发送到的区域是一个广播域。
交换机和集线器对广播帧是透明的，所以用交换机和HUB组成的网络是一个广播域。
路由器的一个接口下的网络是一个广播域。
所以路由器可以隔离广播域。
2、交换机原理(1)端口地址表端口地址表记录了端口下包含主机的MAC地址。
端口地址表是交换机上电后自动建立的，保存在RAM中，并且自动维护。
交换机隔离广播域的原理是根据其端口地址表和转发决策决定的。
(2)转发决策交换机的转发决策有三种操作：丢弃、转发和扩散。
丢弃：当本端口下的主机访问已知本端口下的主机时丢弃。
转发：当某端口下的主机访问已知某端口下的主机时转发。
扩散：当某端口下的主机访问未知端口下的主机时要扩散。
每个操作都要记录下发包端的MAC地址，以备其它主机的访问。
(3)成存期：生成期是端口地址列表中表项的寿命。
每个表项在建立后开始进行倒记时，每次发送数据都要刷新记时。
对于长期不发送数据主机，其MAC地址的表项在生成其结束时删除。
所以端口地地表记录的总是最活动的主机的MAC地址。
3、交换网络中的环以太网是总线或星型结构，不能构成环路，否则会产两个严重后果：(1)产生广播风暴，造成网络堵塞。
(2)克隆帧会在各个口出现，造成地址学习(记录帧源地址)混乱。
解决环路问题方案:(1)网络在设计时，人为的避免产生环路。
(2)使用生成树STP(Spanning Tree Protocol)功能，将有环的网络剪成无环网络。
STP被IEEE802规范为802.1d标准。
生成树协议术语(1)网桥协议数据单元：BPDU(Bridge Protocol Data Unit)BPDU是生成树协议交换机间通讯的数据单元，用于确定角色。
(2)网桥号：Bridge ID交换机的标识号，它由优先级和MAC地址组成，优先级16位，MAC地址48位。
(3)根网桥：Root bridge根网桥定义为网桥号最小的交换机，根网桥所有的端口都不会阻塞。
(4)根端口：Root port非根网桥到根网桥累计路径花费最小的端口，负责本网桥与根网桥通讯的接(5)指定网桥：Designated bridge网络中到根网桥累计路径花费最小交换机，负责收发本网段数据。
(6)指定端口：Designated port网络中到根网桥累计路径花费最小的交换机端口，根网桥每个端口都是指定端口。
(7)非指定端口：NonDesignated port余下的端口是非指定端口，它们不参与数据的转发，也就是被阻塞的端口。
(根端口是从非根网桥选出，指定端口是网段中选出)。
生成树协议的状态：生成树协议工作时，所有端口都要经过一个端口状态的建立过程。
生成树协议通过BPDU广播，确定各交换机及其端口的工作状态和角色，交换机上的端口状态分别为：关闭、阻塞、侦听、学习和转发状态。
(1)关闭状态：Disabled 不收发任何报文，当接口空连接或人为关闭时处于关闭状态。
(2)阻塞状态：Blocking 在机器刚启动时，端口是阻塞状态(20秒)，但接收BPDU 信息。
(3)侦听状态：listening 不接收用户数据(15秒)，收发BPDU，确定网桥及接口角色。
(4)学习状态：learning 不接收用户数据(15秒)，收发BPDU，进行地址学习。
(5)转发状态：Forwarding 开始收发用户数据，继续收发BPDU和地址学习,维护STP。
4、关于VLANVLAN(Virtual Lan)是虚拟逻辑网络，交换机通过VLAN设置，可以划分为多个逻辑网络，从而隔离广播域。
具有三层模块的交换机可以实现VLAN间的路由。
(1)端口模式交换机端口有两种模式，access和trunk。
access口用于与计算机相连，而交换机之间的连接，应该是trunk。
交换机端口默认VLAN是VLAN1，工作在access模式。
Access口收发数据时，不含VLAN标识。
具有相同VLAN号的端口在同一个广播域中。
Trunk口收发数据时，包含VLAN标识。
Trunk又称为干线，可以设置允许多个VLAN通过。
(2)VLAN中继协议：VLAN中继协议有两种：ISL(Inter-Switch Link)：ISL是Cisco专用的VLAN中继协议。
802.1q(dot1q)：802.1q是标准化的，应用较为普遍。
(3)VTPVTP(Vlan Trunking Protocol)是VLAN传输协议，在含有多个交换机的网络中，将中心交换机的VLAN信息发送到下级的交换机中。
中心交换机设置为VTP Server，下级交换机设置为VTP Client。
VTP Client要能学习到VTP Server的VLAN信息，要求在同一个VTP域，并要口令相同。
(4)VLAN共享如果要求某个VLAN与其他VLAN访问，可以设置VLAN共享或主附VLAN。
共享模式的VLAN端口，可以成为多个VLAN的成员或同时属于多个VLAN。
在主附VLAN结构中，子VLAN与主VLAN可以相互访问，子VLAN间的端口不能互相访问。
一般的VLAN间使用不同网络地址；主附VLAN中主VLAN和子VLAN使用同一个网络地址。
5、交换机和路由器的口令恢复:(1)交换机的口令恢复:交换机的口令恢复的操作是先启动超级终端，在交换机上电时按住的mode键.几秒后松手，进入ROM状态，将nvram中的配置文件config.txt改名或删除，再重启。
参考命令为：switch:rename flash:config.text flash:config.bakswitch:erase flash:config.text(2)路由器的口令恢复:路由器的口令恢复操作先启动超级终端，在路由器上电时按计算机的Ctrl+Break键，进入ROM监控状态rommon>，用配置寄存器命令confreg设置参数值0x2142，跳过配置文件设置口令后再还原为0x2102。
参考命令为：rommon>confreg 0x2142router(config)#config-register 0x2102没有特权口令无法进入特权状态，只能进入ROM监控状态，使用confreg 0x2142命令。
当口令修改完后，可以在特权模式下恢复为使用配置文件状态。
三、三层交换的概念1、交换机是链路层设备，使用MAC地址，完成对帧的操作。
交换机的IP地址做管理用，交换机的IP地址实际是V ALN的IP。
一个VLAN一个广播域，不同VLAN的主机间访问，相当于网络间的访问，要通过路由实现。
不同VLAN间主机的访问有以下几种情况：(1)两个VLAN分别接入路由器的两个物理接口。
这是路由器的基本应用。
(2)两个VLAN通过trunk接入路由器的一个物理接口，这是应用于子接口的单臂(3)使用具有三层交换模块的交换机。
Cisco的3550和华为的3526都是基本的三层交换机。
1)通过VLAN的IP地址做网关，实现三层交换，要求设置VLAN的IP地址。
2)将端口设置在三层工作，要求端口设置no switchport，再设置端口的IP地址。
2、交换机的通道技术交换机通道技术是将交换机的几个端口捆绑使用，即端口的聚合。
使用通道技术一个方面提高了带宽，同时提高了线路的可靠性。
但是如果设置不当，有可能产生环路，造成广播风暴堵塞网络。
要聚合的端口要划分到指定的VLAN或trunk。
配置三层通道时，先要进入通道，再用no switchport命令关闭二层，设置通道IP 地址。
一个通道一般小于8个接口，接口参数应该一致，如工作模式、封装的协议、端口类型。
3、端口协商方式端口的聚合有两种方式，一种是手动的方式，一个是自动协商的方式。
手动的方式很简单，设置端口成员链路两端的模式为“on”。
命令格式为：channel-group <number> mode on自动方式有两种类型：PAgP(Port Aggregation Protocol)和LACP(Link aggregation Control Protocol)。
PAgP：Cisco设备的端口聚合协议，有auto和desirable两种模式。
auto模式在协商中只收不发，desirable模式的端口收发协商的数据包。
LACP：标准的端口聚合协议802.3ad，有active和passive两种模式。
active相当于PAgP的auto，而passive相当于PAgP的desirable。
4、通道端口间的负载平衡通道端口间的负载平衡有两种方式，基于源MAC的转发和基于目的MAC的转发。
scr-mac：源MAC地址相同的数据帧使用同一个端口转发。
dst-mac：目的MAC地址相同的数据帧使用同一个端口转发。