最新交换机常用技术
三层交换机常用技术 -回复
三层交换机常用技术-回复标题：【三层交换机常用技术】详解与应用一、引言在现代网络架构中，三层交换机扮演着至关重要的角色。
它结合了二层交换机快速转发数据包的能力和路由器进行网络层（即OSI模型的第三层）路由选择的功能，实现了高速、智能的数据传输。
本文将详细解析三层交换机的核心技术及其应用场景。
二、基础知识——三层交换原理三层交换技术的核心在于“一次路由，多次交换”的工作模式。
首先，通过硬件实现IP地址到MAC地址的快速转换（即CAM表），对未知目的地址的数据包执行首次路由查找，并将结果记录在交换机内部的高速缓存中。
后续发往同一目的地址的数据包则直接根据缓存中的信息进行二层交换，从而大大提高了数据包转发效率。
三、核心技术剖析1. VLAN间路由：三层交换机支持VLAN间的通信，每个VLAN可以视为一个独立的广播域。
通过配置SVI（Switched Virtual Interface，虚拟交换接口），三层交换机可以在不同VLAN间实现路由功能，有效隔离网络流量，提高网络安全性与可管理性。
2. IP路由协议：三层交换机支持多种IP路由协议，如RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）、EIGRP （Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）等，这些协议使得交换机能够动态学习并维护网络中的路由信息，实现跨网段的数据传输。
3. ACL（Access Control List）：三层交换机提供了ACL功能，可以根据源/目的IP地址、端口号等多种条件控制数据包的流向，实现精细化的安全策略部署。
4. QoS（Quality of Service）：三层交换机支持QoS策略，能根据业务类型和优先级对网络流量进行分类、标记、调度和整形，确保关键业务数据在网络拥堵时仍能得到足够的带宽保障。
5. 端口安全：三层交换机具备端口安全特性，可以限制特定端口接入设备的数量、类型或MAC地址，防止非法用户接入和恶意攻击。
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。
交换机端口安全技术讲义
交换机端口安全技术讲义一、为什么需要端口安全技术？- 交换机是网络中非常重要的设备，端口是交换机连接其他设备的接口。
因此，保护交换机端口的安全对于整个网络的安全至关重要。
二、常见的端口安全技术1. MAC地址绑定- 通过将特定MAC地址与端口进行绑定，只有被绑定的设备才能使用该端口进行通信，其他设备将无法访问该端口。
2. 802.1X认证- 802.1X是一种端口认证协议，通过在交换机端口上实施认证服务，可以有效地防止未授权的设备接入网络。
只有经过认证的设备才能使用交换机端口。
3. 端口安全限制- 通过设置每个交换机端口允许连接的最大设备数量，可以防止未经授权的设备接入网络。
4. DHCP snooping- 通过检测和验证DHCP报文，防止恶意DHCP服务器对网络设备进行攻击或者误导。
5. 端口状态监控- 交换机可以监控端口的通信状态，一旦发现异常情况，可以及时做出处理，防止网络安全风险。
三、如何实施端口安全技术- 在交换机上配置相应的端口安全措施，包括MAC地址绑定、802.1X认证、端口安全限制、DHCP snooping等，并定期对端口进行监控和审计，及时发现并处理异常情况。
四、端口安全技术带来的好处- 通过实施端口安全技术，可以有效地防止未经授权的设备接入网络，保护网络的安全。
同时，也可以有效地减少网络故障和攻击的风险，保障网络的正常运行。
五、端口安全技术的应用场景端口安全技术广泛应用于企业、学校、政府机构以及各种组织和机构的网络中。
无论是小型局域网还是大型企业网络，都需要采取端口安全技术来保护网络的安全和稳定性。
特别是在一些对网络安全要求较高的领域，如金融、医疗、军事等，端口安全技术更是不可或缺的一部分。
六、端口安全技术的挑战与解决方案虽然端口安全技术在保护网络安全方面起到了重要作用，但也面临着一些挑战。
例如，管理和维护成本较高、配置复杂、容易受到攻击等。
为了解决这些问题，可以采取以下措施：1. 自动化管理工具：可以使用自动化管理工具来简化端口安全技术的配置和管理，减少人工操作的成本和错误。
交换机技术基础知识
交换机技术基础知识交换技术可分为：端口交换、帧交换和信元交换。
下面是整理的交换机技术基础知识，希望对你有帮助!1.端口交换技术端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域)，不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。
以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。
根据支持的程度，端口交换还可细分为：模块交换：将整个模块进行网段迁移。
端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。
端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。
这种交换技术是基于OSI第一层上完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。
如果配置得当，那么还可以在一定程度进行容错，但没有改变共享传输介质的特点，自而未能称之为真正的交换。
2.信元交换技术ATM技术采用固定长度53个字节的信元交换。
由于长度固定，因而便于用硬件实现。
ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。
ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。
ATM采用了统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道的利用率。
ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。
但随着万兆以太网的出现，曾经代表网络和通讯技术发展的未来方向的ATM技术，开始逐渐失去存在的意义。
3.帧交换技术帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。
一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种：直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。
存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制。
前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。
交换技术汇总：交换机的116个基本知识点
交换技术汇总：交换机的116个基本知识点1. 以太网最初基于同轴电缆．1972年发明，1979年Xeroxinter 和DEC提出DIX版.2. 1983年，IEEE802.3标准提出.3. CSMA/CD 通讯过程，传输—监听—干扰—随机等待—传输。
4. 传统以太网用网桥来分割主机，用路由器连接网段。
5. 交换式以太网，平时主机都不连通，当需要通信时，通过交换设备连接对端主机，完成后断开。
交换设备包括，交换式集线器和交换机。
6. 交换式以太网物理逻辑均为星型。
分割冲突域，将网络冲突限制到最小范围。
7. RMON共九组，常用的端口统计、历史、告警、事件4组。
8. 数据流量区分，按组织行政构成、按主机类型、按物理分布、根据应用类型。
9. 80／20规则，80％在本地，20％其他网段。
20／80规则，相反。
10. 交换机单个百兆口64字节包转发1488810pps，路由器整机64字节包转发小与100100pps。
11. 三层交换技术的实现硬件的路由转发，转发路由表也是由软件通过路由协议建立的。
12. 三层交换与路由均为根据逻辑地址确定路径、运行三层校验和、使用TTL、对信息处理和相应，分析报文、用MIB更新SNMP管理。
13. 三层交换优点：基于硬件包转发、低时延、低花费。
14. 四层交换基于数据流，实现一次路由，多次交换。
考虑端口号和协议字段。
15. 局域网设计原则，考察物理链路、分析数据流特征、采用层次化模型、考虑冗余16. 局域网管理系统功能：配置功能、监控功能、故障隔离。
17. 必须保证的网络性能，带宽和时延。
其取决的一个重要因素，线缆的类型和布局。
18. 为用户增加带宽，增加总体带宽&减少在一个共享介质上的用户数量。
19. 快速以太网（100M）标准为802.3u。
20. 自协商使用物理芯片来完成，不需要专用的数据报文。
发送16bi的报文，整个保文按16ms间隔重复。
21. 速率不通过自协商一样可完成，但工作方式会产生问题。
核心交换机相关技术参数详解
核心交换机相关技术参数详解核心交换机一般指三层交换机。
三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的第三层：网络层。
三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。
核心交换机参数1、转发速率网络中的数据是由一个个数据包组成，对每个数据包的处理要消耗资源。
转发速率(也称吞吐量)是指在不丢包的情况下，单位时间内通过的数据包数量。
吞吐量就像是立交桥的车流量，是三层交换机最重要的一个参数，标志着交换机的具体性能。
如果吞吐量太小，就会成为网络瓶颈，给整个网络的传输效率带来负面影响。
交换机应当能够实现线速交换，即交换速率达到传输线上的数据传输速度，从而最大限度地消除交换瓶颈。
对于千兆位交换机而言，若欲实现网络的无阻塞传输，要求：吞吐量(Mpps)=万兆位端口数量×14.88 Mpps+千兆位端口数量×1.488 Mpps+百兆位端口数量×0.1488 Mpps。
如果交换机标称的吞吐量大于或等于计算值，那么在三层交换时应当可以达到线速。
其中，1个万兆位端口在包长为64 B时的理论吞吐量为14.88 Mpps，1个千兆位端口在包长为64 B时的理论吞吐量为1.488 Mpps，1个百兆位端口在包长为64 B时的理论吞吐量为0.1488 Mpps。
那么这些数值是如何得到的呢?事实上，包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64 B的数据包(最小包)的个数作为计算基准的。
以千兆位以太网端口为例，其计算方法如下：1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps以太网帧为64 B时，需考虑8 B的帧头和12 B的帧间隙的固定开销。
由此可见，线速的千兆位以太网端口的包转发率为1.488 Mpps。
万兆位以太网的线速端口包转发率，正好为千兆位以太网的10倍，即14.88 Mpps;而快速以太网的线速端口包转发率，则为千兆位以太网的十分之一，即0.1488 Mpps。
《交换机常用技术》课件
桥接技术的应用场景和优势
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桥接技术的分类和特点
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桥接技术的实现方式和示例
VLAN技术
VLAN定义：VLAN是虚拟局域网， 通过将物理网络划分为逻辑网络， 实现隔离和互访控制
VLAN优点：提高安全性、简化网 络管理、提高网络性能
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VLAN划分方式：基于端口、基于 MAC地址、基于IP地址
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保存配置：write memory 或 copy running-config startup-config
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进入全局配置模式：configure terminal
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退出配置模式：end
交换机的管理命令
进入交换机的命令行界面 查看交换机的配置信息 配置交换机的参数 管理交换机的端口和VLAN
交换机的定义和作用
交换机是一种网络设备 单击此处输入你的正文，请阐述观点
实现数据传输和通信 交换机的功能 交换机的功能
过滤数据：交换机可以过滤掉不需要转发的数据 包 单击此处输入你的正文，请阐述观点
安全管理：交换机可以提供一定的安全保 护，如MAC地址过滤、VLAN隔离等 单击此处输入你的正文，请阐述观点
测试方法：通过发送大量数据帧并计算平均时延来测试交换机的性能指标
丢包率
定义：丢包率是指 在传输过程中，数 据包丢失的比例
影响因素：网络拥 堵、设备故障、传 输距离等
测试方法：通过发 送大量数据包并统 计丢失的数量来计 算丢包率
性能影响：丢包率 过高会影响网络传 输的稳定性和效率 ，可能导致数据传 输失败或延迟增加
用于连接多个网络设备 单击此处输入你的正文，请阐述观点
局域网交换机主要技术有什么
局域网交换机主要技术有什么局域网交换机与HUB在硬件上的主要区别是多出了背板总线和交换引擎两大局部，这说明局域网交换机的技术含量普遍较高，你知道局域网交换机主要技术有什么吗?下面是跟大家提供的是局域网交换机主要技术有什么，欢送大家来阅读学习~局域网交换机主要技术1.共享内存式结构该结构依赖于中心局域网交换机引擎所提供的全端口的高性能连接，并由核心引擎完成检查每个输入包来决定连接路由。
这种方式需要很大的内存带宽和很高的管理费用，尤其是随着局域网交换机端口的增加，需要内存容量更大，速度也更快，中央内存的价格就变得很高，从而使得局域网交换机内存成为性能实现的主要瓶颈。
局域网交换机主要技术2.穿插总线式结构穿插总线式结构可在端口间建立直接的点对点连接，这种结构对于简单的单点式(Unicast)信息传输来讲性能很好，但并不适合点对多点的播送式传输。
由于实际网络应用环境中，播送和多播传输方式很常见，所以这种标准的穿插总线方式会带来一些传输问题。
例如，当端口A向端口D传输数据时，端口B和端口C就只能等待。
而当端口A向所有端口播送消息时，就可能会引起目标端口的排队等候。
这样将会消耗掉系统大量带宽，从而影响局域网交换机传输性能。
而且要连接N个端口，就需要N×(N+1)条穿插总线，因而实现本钱也会随着端口数量的增加而急剧上升。
局域网交换机主要技术3.混合穿插总线式结构鉴于标准穿插总线存在的缺陷，一种混合穿插总线实现方式被提了出来。
该方式的设计思路是将一体的穿插总线矩阵划分成小的穿插矩阵，中间通过一条高性能总线连接。
该结构的优点是减少了穿插总线数，降低了本钱，还减少了总线争用。
但连接穿插矩阵的总线成为新的性能瓶颈。
局域网交换机主要技术4.环形总线式结构这种结构方式在一个环内最多可支持四个交换引擎，并且允许不同速度的交换矩阵互连，以及环与环间通过交换引擎连接。
由于采用环形结构，所以很容易聚集带宽。
当端口数增加的时候，带宽就相应增加了。
交换机的链路聚合技术
交换机的链路聚合技术交换机的链路聚合技术（Link Aggregation，LAG）是一种能够将多个物理链路（端口）捆绑成一个逻辑链路的技术，不仅能够提供带宽的汇聚，也可以为系统提供容错备份机制。
交换机的链路聚合技术通常采用LACP（Link Aggregation Control Protocol）或静态规划（Static）等两种方式实现。
1、LACP 原理LACP协议是IEEE 802.3ad标准中定义的一种协议，它基于交换机端口状态机，在每个链路中通过扩展PAUSE帧协商出汇聚的链路组成，从而实现了链路间的负载均衡和容错备份。
在LACP协议中，交换机通过发送LACPDU（LACP Data Unit）信息来协商出各个链路的角色，并且对链路进行状态检测，了解到每个链路的带宽峰值、延迟、丢包等信息。
通过上述信息，LACP可以判断每个链路的可用性，并将可用链路纳入聚合中。
如果某个链路的可用性发生变化，交换机可以及时检测并更改聚合组中的链路状态。
2、静态规划原理静态链路聚合技术是通过在交换机上配置端口聚合组来实现聚合的。
在静态聚合组中，管理员需要手动将多个端口捆绑起来，并通过相关配置来控制聚合组的行为。
在静态链路聚合技术中，所有的数据流都被均衡地分配到聚合组中的各个端口中，并且管理员可以按照希望的方式来控制具体各个端口的使用实现设定等，从而实现数据包的加速传输，进行非常优秀的负载均衡。
静态聚合组相对于LACP来说，其配置过程更为简单，但在实现故障转移等方面的性能和效果并不如LACP。
因此，静态聚合组通常用于实现一些较低级别的聚合需求。
链路聚合技术在企业数据中心和大型机房等环境中得到了广泛应用。
它不仅可以提高带宽，而且还可以提高网络可靠性和容错性。
企业在应用链路聚合技术时，需根据网络的实际情况，选择合适的聚合方式。
数据中心交换机的五种主要技术
数据中心交换机的五种主要技术1.高容量设备数据中心的网络流量具有高密度应用调度、浪涌式突发缓冲的特点，而普通交换机以满足互连互通为主要目的，无法实现对业务精确识别与控制，在大业务情况无法做到快速响应和零丢包，无法保证业务的连续性，系统的可靠性主要依赖于设备的可靠性。
所以普通交换机无法满足数据中心的需要，数据中心交换机需要具备高容量转发特点。
数据中心交换机必须支持高密万兆板卡，即48口万兆板卡，为使48口万兆板卡能够全线速转发，数据中心交换机只能采用CLOS分布式交换架构。
除此之外，随着40G和100G的普及，支持8端口40G板卡和4端口的100G板卡也逐渐商用，数据中心交换机40G、100G的板卡早已出现进入市场，从而满足数据中心高密度应用的需求。
2.大缓存技术数据中心交换机改变了传统交换系统的出端口缓存方式，采用分布式缓存架构，缓存比普通交换机也大许多，缓存能力可达1G以上，而一般的交换机只能达到2~4M。
对于每端口在万兆全线速条件下达到200毫秒的突发流量缓存能力。
从而在突发流量的情况下，大缓存仍能保证网络转发零丢包，正好适应数据中心服务器量大，突发流量大的特点。
3.虚拟化技术数据中心的网络设备需要具有高管理性和高安全可靠性的特点，因此数据中心的交换机也需要支持虚拟化，虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒。
网络设备的虚拟化主要包括多虚一，一虚多技术，多虚多等技术。
通过虚拟化技术，可以对多台网络设备统一管理，也可以对一台设备上的业务进行完全隔离，从而可以将数据中心管理成本减少40%，将IT利用率提高大约25%。
4.FCOE技术传统的数据中心往往存在一张数据网和一张存储网络，而新一代的数据中心网络融合趋势越来越明显，FCOE技术的出现使网络融合成为可能，FCOE就是把存储网的数据帧封装在以太网帧内进行转发的技术。
实现这一融合技术必然是在数据中心的交换机上，普通交换机一般都不支持FCOE功能。
交换机组网技术
交换机组网交换机组网即是将不同地方的两地或多地之间的电话交换机组网.实现各地之间拨打.只需要直拨分机号.无需通过外线拨打.这样既浪费电话费(特别是国际电话费).又不方便.目前交换机组网有两种方法可以达到此要求:1、交换机自带VOIP板(价格昂贵,有些交换机还没有这个功能),各地之前都需要安装VOIP板.而且各地方之间交换机需是同一个品牌.同时各地之间需要有VPN连接.2、通过外置设备.VOIP语音网关.今天我们着重讲第二种方法,也是本公司特别推荐.VOIP语音网关是通过IP网络连接到公司的各个分支机构，提供分级体系结构，为用户提供可靠、灵活的语音通讯解决方案，提高资源利用率，同时实现节省话费、统一管理、丰富业务的目的.各地之间各安装一台VOIP语音网关.连接到交换机(虚拟网也可以)的外线板或分机板上.例:1、客户需求：某集团公司总部在上海,宁波、南京、日本各有分部,引进VOIP语音系统和PBX、实现降低通话费用、总部与分公司之间免费通话2、现有设备：公司总部（以下简称“总部”）现有通讯设备：西门子的PBX：提供数字、模拟中继接口，内线提供模拟分机接口；电信光纤：独享1M带宽、ADSL备用线路一条；分公司 :ADSL宽带各一条,南京有PBX,杭州是直线,宁波是虚拟网3、VOIP改造所需设备及资源:总部：EIA2008(FXO)语音网关:一台;分公司：EIA2004C+语音网关：一台;(根据当地汇线通线数决定)交换机组网EIA2004(FXS)语音网关：一台;(根据当地汇线通线数决定)EIA2004(FXO)语音网关：一台;(根据当地汇线通线数决定)方案说明:1、上海总部拨打方法: （原有PSTN拨打及接入方式均不变，或可灵活设置）用VOIP拨打国内电话：888+被叫区号+号码#，如888+0755+61302396#免费拨打其他分部VOIP短号：888+VOIP短号+分机号#，如888+825 +8XX#用电信线路拨打：0+被叫区号+号码，如0+0755+61302396(原有拨打方式)呼入：拨打原有电信号码/汇线通短号或VOIP短号都可以，不改变客户号码接听；2、南京分公司拨打方法:（原有PSTN拨打及接入方式均不变，或可灵活设置）用VOIP拨打国内电话：9+被叫区号+号码#，如9+0755+61302396#免费拨打其他分部VOIP短号：9+VOIP短号#，如9+571+ 880#(与杭州免费通话)用电信线路拨打：0+被叫区号+号码，如0+0755+61302396(原有拨打方式)呼入：拨打原有电信号码/汇线通短号或VOIP短号都可以，不改变客户号码接听；3、杭州分公司拨打方法: （原有PSTN拨打及接入方式均不变，或可灵活设置）用VOIP拨打国内电话：被叫区号+号码#，如0755+61302396#免费拨打其他分部VOIP短号：VOIP短号#，如8250#(与南京免费通话)用电信线路拨打：9+被叫区号+号码，如9+0755+61302396(原有拨打方式) 呼入：拨打原有电信号码/汇线通短号或VOIP短号都可以，不改变客户号码接听；4、宁波分公司拨打方法: （原有PSTN拨打及接入方式均不变，或可灵活设置）用VOIP拨打国内电话：1236+被叫区号+号码#，如1236+0755+61302396#免费拨打其他分部VOIP短号：1236+VOIP短号#，如1236+571#(与杭州免费通话)用电信线路拨打：0+被叫区号+号码，如0+0755+61302396(原有拨打方式)呼入：拨打原有电信号码/汇线通短号或VOIP短号都可以，不改变客户号码接听；5、各地短号免费互通、转接(*#短号#)、代接（***）；以上拨打方法简单、明了，不改变传统使用习惯；集团内部免费互通！。
交换机常用技术
接口速率
交换机端口支持的不同速率标准，如10Mbps、100Mbps、 1Gbps等。
双工模式
包括半双工和全双工模式，半双工模式指数据传输在同一时 间内只能进行单向传输，全双工模式则支持同时双向传输。
端口聚合与负载均衡
端口聚合
将多个物理端口组合成一个逻辑端口 ，增加带宽和提高链路可靠性。
负载均衡
通过算法将网络流量分配到不同的端 口或链路上，避免网络拥堵，提高网 络性能。
03 VLAN划分与配置
VLAN概念及作用
VLAN（Virtual Local Area Network） 即虚拟局域网，是一种将局域网设备 从逻辑上划分成一个个网段的技术。
VLAN的作用包括隔离广播域、提高 网络安全性、简化网络管理和实现灵 活的网络拓扑等。
VLAN划分方法
基于端口划分VLAN
02 端口与接口技术
端口类型及特点
光纤端口
铜缆端口
堆叠端口
PoE端口
提供高速、远距离传输， 抗干扰能力强，适用于
大型网络。
成本较低，传输距离有 限，适用于中小型网络。
用于交换机之间的连接， 实现堆叠功能，提高网
络可靠性。
支持对受电设备进行远 程供电，适用于IP电话、
无线AP等设备。
接口速率与双工模式
表。
在今后的通讯中，发往该MAC 地址的数据包将仅送往其对应 的端口，而不是所有的端口。
因此，交换机可用于划分数据 链路层广播，即冲突域，但它 不能划分网络层广播，即广播 域。
交换机分类与应用场景
根据网络覆盖范围划分
广域网交换机和局域网交换机。
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、 FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。
交换机的几种主要技术参数详解和计算
交换机的几种主要技术参数详解和计算交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。
背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。
一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。
一般来讲，计算方法如下:1)线速的背板带宽考察交换机上所有端口能提供的总带宽。
计算公式为端口数*相应端口速率*2(全双工模式)如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。
2)第二层包转发线速第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法，如果这个速率能≤标称二层包转发速率，那么交换机在做第二层交换的时候可以做到线速。
3)第三层包转发线速第三层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法，如果这个速率能≤标称三层包转发速率，那么交换机在做第三层交换的时候可以做到线速。
那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包(最小包)的个数作为计算基准的。
对于千兆以太网来说，计算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 说明：当以太网帧为64byte时，需考虑8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。
故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为1.488Mpps。
快速以太网的统速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一，为148.8kpps。
*对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。
*对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。
*对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。
以太交换机基本技术
1. 交换机技术基础1.1.以太网简介以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。
Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。
在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。
基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。
在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。
以太网系统由三个基本单元组成：●物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；●介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；●以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。
Ethernet 基本网络组成：●共享媒体和电缆：10BaseT（双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗缆）。
●转发器或集线器●网桥●交换机以太网协议：IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。
当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率：●10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3）●100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u）●1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)）●10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae1.2.以太网交换机简介以太网交换机，也称为交换式集线器，是简化（典型）的网桥，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。
工作在 OSI 网络参考模型的第二层上.以太网交换机，也称为交换式集线器，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。
作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。
随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。
网络交换机的技术要求
网络交换机的技术要求网络交换机是现代网络中重要的设备之一，通过提供高速、可靠、灵活的网络连接，实现了企业和个人之间的信息交流和资源共享。
为了满足日益增长的网络需求，网络交换机对技术要求不断提高。
下面将从性能、可靠性、安全性和可管理性等方面介绍网络交换机的技术要求。
一、性能要求1. 带宽：网络交换机需要提供足够的带宽来满足网络用户的需要。
随着网络的快速发展和多媒体应用的普及，网络交换机应具有高带宽的传输能力，以提供快速、稳定的数据传输。
2. 转发速率：网络交换机的转发速率决定了其数据转发的效率和实时性。
现代网络交换机应具备高速的数据转发能力，以确保网络中数据的快速和准确传输。
3. 并发连接数：网络交换机应支持大量的并发连接，以满足企业和个人用户的同时使用需求。
同时，对于数据中心等高密度的网络环境，网络交换机还应支持更多的并发连接数。
二、可靠性要求1. 冗余备份：为了保证网络的可靠性和高可用性，网络交换机应具备冗余备份能力。
通过使用冗余的硬件和软件机制，如热备插拔、镜像冗余路由等技术手段，可以实现网络交换机的自动切换和快速恢复，以提供高度可靠的网络连接。
2. 网络管理：网络交换机应支持远程监控和管理功能，以实时监测网络的工作状态和性能指标。
同时，网络交换机应具备自动故障检测和自动修复等功能，以确保网络的稳定性和可靠性。
三、安全性要求1. 访问控制：为了保护网络资源的安全性，网络交换机应支持访问控制功能。
通过设置访问控制列表（ACL）、VLAN划分等方式，可以限制网络用户的访问权限，提高网络的安全性。
2. 防御策略：网络交换机应支持多种防御策略，如ARP欺骗防御、DDoS攻击防御等。
通过对网络流量进行识别和过滤，可以有效地防止网络攻击，保护网络的安全。
四、可管理性要求1. 配置管理：网络交换机应提供简单、直观的配置界面，以方便管理员对交换机进行配置和管理。
同时，网络交换机应支持远程配置和批量配置等功能，以提高配置的效率和准确性。
交换机常用技术
配置VLAN
❖将端口划入新建的VLAN Switch#conf t Switch(config)#interface gigabitEthernet 0/1 Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 2
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配置交换机
❖ 初始配置 ✓ 配置远程管理 Switch(config)#line vty 0 1 Switch(config-line)#login
Switch(config-line)#password password
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配置交换机
❖ 远程配置 ✓ 修改交换机名称
Switch(config)#hostname word
三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术） 是相对于传统交换概念而提出的。简单的说，三层 交换技术就是“二层交换技术 + 三层转发”。
一个具有三层交换功能的设备，是一个带有第 三层路由功能的第二层交换机，但它是两者的有机 结合，而不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠 加在局域网交换机上。
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❖默认VLAN 可网管交换机都有一个默认的VLAN 1，所有的端口都属 于VLAN 1
❖建立新的VLAN Switch>enable Switch#conf t Switch(config)#vlan 2
Switch(config-vlan)#name word
Swtich(config-vlan)#exit
交换机与集线器（三）
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交换机与集线器（四）
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交换机与集线器（五）
交换机关键技术简介
交换机关键技术简介介绍交换机是一种网络设备，用于在计算机网络中传输数据包。
它可以在局域网内实现数据包的转发，将数据包从源地址直接传递到目的地址。
本文将简要介绍交换机的一些关键技术，包括MAC地址学习、交换机表、交换机转发机制以及VLAN技术。
MAC 地址学习交换机是基于MAC地址进行数据包转发的。
MAC地址（Media Access Control Address）是一个唯一标识网络设备的地址，由六个字节组成。
交换机通过学习源MAC地址来建立一个转发表，记录数据包从源地址到端口的映射关系。
当一个数据包到达交换机的某个端口时，交换机将读取数据包的源MAC地址，并将该地址与转发表进行比对。
如果转发表中已经有了该地址的映射关系，交换机会将数据包转发到相应的目标端口；如果转发表中没有该地址的映射关系，交换机将将源MAC地址添加到转发表，并将数据包广播到所有其他端口。
通过不断学习和更新转发表，交换机可以实现更加高效的数据包转发。
交换机表交换机表是交换机用来存储MAC地址与端口之间映射关系的内存区域。
交换机表中记录了每一个MAC地址以及与之相关联的端口信息。
交换机表的大小是有限的，因此在交换机表已满的情况下，新的MAC地址将无法被学习和存储。
这种情况下，交换机可以选择采用LRU（Least Recently Used）算法来淘汰最近最少使用的条目，以腾出空间来存储新的MAC地址。
交换机表的更新是动态的，当在一段时间内没有收到与某个 MAC 地址相关的流量时，交换机表中对应的映射关系将被删除。
交换机转发机制交换机的转发机制有两种：存储转发和直通式转发。
存储转发是指交换机在转发数据包之前，会先将数据包存储在自己的缓存区中进行校验和处理，然后再转发出去。
这种方式可以提高数据包的可靠性，但同时也会增加时延。
直通式转发是指交换机在接收到数据包后，直接将数据包转发到目标端口，不进行额外的处理。
这种方式可以降低时延，但对于错误的数据包，可能会导致网络拥塞。
交换机的重要技术参数
交换机的重要技术参数交换机是计算机网络中的重要设备，用于实现局域网中不同设备之间的数据交换。
下面是一些交换机的重要技术参数：1.端口数量：交换机的端口数通常是其最重要的技术参数之一、端口数量决定了交换机可以连接多少台设备。
根据不同的需求，交换机的端口数量可以从几个到几百个不等。
2. 速率：交换机的速率是指交换机每个端口的最大传输速率。
常见的交换机速率有10/100Mbps、1000Mbps（1Gbps）和10Gbps等。
选择交换机时需要根据网络中的设备和带宽需求来确定所需的速率。
3. 转发速率：转发速率是交换机能够处理和转发数据的速度。
它表示交换机每秒能够处理和转发的数据包数量。
转发速率一般以每秒的百万数据包数量（Mpps）来衡量，例如，一个交换机的转发速率为10Mpps。
4.缓存大小：交换机的缓存大小决定了它可以同时处理的数据量。
缓存大小越大，交换机能够同时处理的数据量就越多，这可以提高交换机的性能和吞吐量。
5.VLAN支持：虚拟局域网（VLAN）是将一个物理局域网分割成多个逻辑上的局域网的技术。
VLAN支持是交换机能够根据网络中设备的逻辑分组进行管理和隔离的能力。
通过VLAN的划分可以提高网络的性能和安全性。
6. 管理方式：交换机可以通过不同的管理方式进行配置和监控。
常见的管理方式有Web界面、命令行界面（CLI）和SNMP等。
选择交换机时需要考虑所需的管理方式以便进行配置和监控。
7.电源供给方式：交换机的电源供给方式有两种：内置电源和外部电源。
内置电源指交换机内部集成了电源模块，直接插入电源插座供电。
外部电源指交换机使用外部电源适配器或者使用电源线连接到电源插座。
8.功能支持：交换机可以支持各种不同的功能，包括流量控制、安全策略、虚拟私有网络（VPN）、动态端口聚合（LACP）等。
选择交换机时需要根据网络需求确定所需的功能。
9.可靠性和冗余性：交换机可以支持冗余配置以提高网络的可靠性。
常见的冗余技术有链路聚合（LACP）、冗余交换机备份（VRRP）和堆叠技术等。
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虚拟局域网（VLAN）
VLAN的划分
❖基于端口 ❖基于MAC地址 ❖基于路由
VLБайду номын сангаасN成员类型 ❖Access ❖Trunk
Chapter15
Trunk
❖Trunk Trunk 是连接将一个或多个以太网交换接口和其
他的网络设备（如路由器或交换机）的点对点链路 ，一个Trunk 可以在一条链路上传输多个VLAN 的 流量。Trunk 采用802.1Q 标准封装。
Chapter11
三层交换技术
三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术） 是相对于传统交换概念而提出的。简单的说，三层 交换技术就是“二层交换技术 + 三层转发”。
一个具有三层交换功能的设备，是一个带有第 三层路由功能的第二层交换机，但它是两者的有机 结合，而不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠 加在局域网交换机上。
Chapter23
配置交换机
❖ 远程配置 ✓ 修改端口配置 Switch>enable Switch#conf t Switch(config)# Switch(config)#interface fastethernet 0/1 或 Switch(config)#interface rang fastethernet 0/1 - 20 Switch(config-if)#speed 100 Switch(config-if)#duplex full Switch(config-if)#switchport mode access Switch(config-if)#switchport access vlan 2
Chapter27
配置VLAN
Chapter20
配置交换机
❖ 初始配置 ✓ 配置远程管理 Switch(config)#line vty 0 1 Switch(config-line)#login
Switch(config-line)#password password
Chapter21
配置交换机
❖ 远程配置 ✓ 修改交换机名称
Chapter16
课程内容
交换机 配置交换机 配置VLAN 交换机软件保存和升级 交换机密码恢复 交换机故障分类和排查
Chapter17
配置交换机
❖ 初始配置 ✓ 将配置线缆连接到PC机串口 ✓ 打开超级终端或其它远程管理软件（SecureCRT） ✓ 设置串口属性
Chapter18
配置交换机
Chapter22
配置交换机
❖ 远程配置 ✓ 修改远程登录密码 Switch(config)#line vty 0 4
Switch(config-line)#password password
✓ 修改交换机系统时间 Switch#clock set hh:mm:ss date month year
交换机常用技术
课程目标 学习完本课程，您应该能够：
❖ 描述交换机的作用 ❖ 配置交换机 ❖ 划分并配置VLAN ❖ 交换机的一般维护 ❖ 完成交换机常见故障排查
Chapter2
交换机与集线器（四）
Chapter9
交换机与集线器（五）
Chapter10
数据转发方式
交换机端口数较多，数据传输效较高。以太网交 换机采用两种转发方式来实现数据帧的转发。 ❖直通交换(Cut-Through) ❖存储转发交换(Store-Forward)
Chapter13
虚拟局域网（VLAN）
VLAN的优点有三个： ❖端口的分隔。
即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口 也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作 多个逻辑的交换机使用。 ❖网络的安全。
不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不 安全性。 ❖灵活的管理。
更改用户所属的网络不必换端口和连线，只更 改软件配置就可以了。
Chapter12
虚拟局域网（VLAN）
VLAN（Virtual Local Area Network）又称虚 拟局域网，是指在交换局域网的基础上，采用网络 管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到 端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即 一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许 处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网 中。
配置VLAN
❖默认VLAN 可网管交换机都有一个默认的VLAN 1，所有的端口都属 于VLAN 1
❖建立新的VLAN Switch>enable Switch#conf t Switch(config)#vlan 2
Switch(config-vlan)#name word
Swtich(config-vlan)#exit
Switch(config)#hostname word
✓ 修改特权模式密码 Switch(config)#enable password [level level] {password|encryption-type encrypted-password}
✓ 修改加密的特权模式密码 Switch(config)# enable secret [level level] {encryption-type encrypted-password}
❖初始配置 ✓配置交换机名称 ✓配置交换机地址 ✓配置特权模式密码
Chapter19
配置交换机
❖ 初始配置 ✓ 进入特权模式 Switch>enable ✓ 进入配置模式 Switch#configure terminal ✓ 配置管理地址 Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#exit (ctrl+z) Switch(config)#exit Switch#
Chapter24
配置交换机
❖ 远程配置 ✓保存配置 Switch＃write memery 每次修改完配置，在确认配置没有问题后需要将配置保存到 flash中。
Chapter25
课程内容
交换机 配置交换机 配置VLAN 交换机软件保存和升级 交换机密码恢复 交换机故障分类和排查
Chapter26