以太网交换机基础知识必看内容
4.以太网及交换机的工作原理
局域网标准( ):IEEE802标准集 局域网标准( 续):IEEE802标准集
•IEEE802.1------局域网体系结构、寻址、网络互连与网络管理 •IEEE802.2-------逻辑链路控制(LLC)子层的功能与服务 •IEEE802.3-------以太网 CSMA/CD访问控制方法和物理层技术规范 •IEEE802.4-------令牌总线网 Token-Bus •IEEE802.5-------令牌环网 Token-Ring •IEEE802.6-------城域网 •IEEE802.7-------宽带局域网 •IEEE802.8-------光纤技术 FDDI •IEEE802.9-------综合数据话音网络 •IEEE802.10------网络安全与保密 •IEEE802.11------无线局域网 •IEEE802.12------需求优先 •IEEE802.13 ------(未使用) •IEEE802.14 ------电缆调制解调器 •IEEE802.15 ------无线个人网 •IEEE802.16 ------宽带无线接入 •IEEE802.17 ------可靠个人接入技术
交换机的工作原理 mac地址表的形成过程 mac地址表的形成过程 数据帧的转发/ 数据帧的转发/过滤
地址学习
MAC地址表 地址表 初始的MAC地 初始的MAC地 址表为空 E0: E1: E2: E3:
主机A： 主机 ： 00-D0-F8-00-11-11
E0
E1
主机B： 主机 ： 00-D0-F8-00-22-22
《以太网交换基础》课件
•
复杂性
•
云计算
《以太网交换基础》PPT
课件
网络交换技术是现代计算机网络的核心，本课件将详细介绍以太网交换的基
础知识、原理和应用。
以太网交换基础介绍
了解计算机网络的基本概念和传输介质，掌握以太网交换的定义和作用。
以太网交换的原理和概念
1
MAC 地址
2
帧转发和过滤
3
无碰撞传输
了解 MAC 地址的作用和
掌握交换器利用 MAC 地
介绍交换器的管理接口，
讲解交换器的基本配置，
探索交换器的监控功能和
如控制台端口、Web 管理
如端口速度和双工模式。
故障排除方法，如端口监
界面和远程管理。
控和链路聚合的故障排查。
以太网交换的优缺点和应用
优点
缺点
应用场景
•
高速数据传输
•
网络安全性
•
企业局域网
•
低成本
•
广播风暴
•
数据中心
•
灵活性和可扩展性
10/100 交换机
高速交换机
软件定义网络（SDN）
回顾以太网交换器从最初的
介绍10GbE、40GbE和
展望SDN对以太网交换技术
10/100Mbps到后来的千兆交
100GbE等高速以太网交换技
的前景和变革。
换技术的演进。
术的发展。
以太网交换器的配置和管理
1
交换器管理接口
2
交换器配置
换器如何通
结构，理解以太网数据帧
址表进行帧转发和过滤的
过隔离链路和广播域实现
和帧头中的源 MAC 和目
过程。
以太网交换机交换方式学习资料讲解
以太网交换机交换方式学习以太网交换机交换方式学习在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。
AD：在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。
在实际使用时，一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。
交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。
交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。
交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。
每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。
当节点A向节点D发送数据时。
节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。
和HUB的一点小区别假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出 10Mbps。
HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。
《交换机基础知识》课件
交换机的防护措施
访问控制列表（ACL）：通过设置ACL， 可以限制网络流量，保护交换机免受未经 授权的访问和攻击
VLAN隔离：将不同的用户或部门划分 到不同的VLAN中，可以减少广播风暴 和未经授权的访问
端口安全：通过绑定MAC地址和端口， 可以防止未经授权的设备接入网络
加密传输：采用SSL/TLS等加密技术， 保护数据在传输过程中的安全性
交换机路由配置的案例分析：通过具体案例分析，介绍交换机路由配置的实际应用和效果，包括 网络拓扑结构、设备连接方式、路由协议选择等。
交换机的性能指标
吞吐量
时延
定义：时延是指交换机接收数据帧后，处理该数据帧所需要的时间
影响因素：交换机的硬件性能、软件算法、数据帧长度等
分类：转发时延、排队时延、转发时延+排队时延 测试方法：通过发送大量数据包并计算平均时延来测试交换机的时延性 能
交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业局域网建设
企业数据中心建设
企业广域网建设 企业分支机构互联
校园网中的应用
添加项标题
校园网概述：介绍校校园网中的应用，如接入层交换机、 汇聚层交换机和核心层交换机
添加项标题
校园网中的交换机选型：根据校园网的需求，选择合适的交换机 型号和配置
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、线路质量等
测试方法：通过发送大量数据包并统计丢失的数据包数量来计算丢包率
性能指标意义：丢包率越低，网络传输的稳定性和可靠性越高
带宽利用率
定义：交换机在单位时间内传输数据的能力 影响因素：数据包大小、网络拥堵程度、交换机性能等 评估方法：通过测试网络带宽利用率来评估交换机的性能 优化方法：合理配置交换机参数、优化网络结构等
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。
以太网交换机基础培训胶片
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帧。
交换机是一种网络设备，用于连接多个网络设备，实现数据交换。
交换机的工作原理是基于MAC地址的，即根据MAC地址来转发数据包。
交换机通过学习MAC地址，建立MAC地址表，实现数据包的快速转发。
交换机还可以实现VLAN（虚拟局域网）功能，将网络划分为多个虚拟局域网，提高网络安全 性和网络性能。
接收数据：以太网交换机从网络接 口接收数据帧
以太网交换机基础培 训胶片
汇报人：
目录
以太网交换机概述
以太网交换机的工作 原理
以太网交换机的性能 指标
以太网交换机的配置 和管理
以太网交换机的故障 排除和维护
以太网交换机的发展 趋势和未来展望
以太网交换机概述
定义：以太网交换机是一种用于连接多个以太网设 备的网络设备，可以实现以太网设备的互连互通。
分类：根据端 口数量、传输 速率、功能等 可以分为多种
类型
应用场景：企 业网络、数据 中心、校园网、
家庭网络等
应用领域：金 融、教育、医 疗、政府、企
业等
应用特点：高 速、稳定、安
全、可扩展
智能化：以太网交换机将更加智能化，能够自动识别和配置网络设备 高速化：以太网交换机将支持更高的传输速率，以满足大数据时代的需求 虚拟化：以太网交换机将支持虚拟化技术，实现网络资源的灵活分配和管理 绿色化：以太网交换机将更加注重节能环保，降低能耗和碳排放
以太网交换机的工 作原理
以太网协议是局域网中最常用的协议之一，它定义了数据传输的规则和方式。 以太网协议分为两个部分：物理层和数据链路层。 物理层定义了数据传输的物理介质和接口，如双绞线、光纤等。 数据链路层定义了数据传输的逻辑链路和帧格式，如MAC地址、帧校验等。 以太网交换机的工作原理是基于以太网协议的，它通过MAC地址来识别和转发数据
交换机学习笔记
交换技术一、 以太网以太网技术标准主要定义了数据链路层和物理层的规范。
同一层次的技术标准包括令牌环网等等。
TCP/IP 协议本身是与数据链路层和物理层无关的，TCP/IP 协议栈可以架构在以太网技术上，也可以是令牌环网。
LLCMAC物理层数据链路层以太网技术范围以太网是广播网。
半双工传输时采用CSMA/CD 技术，全双工模式不需要。
在采用CSMA/CD 传输介质访问的以太网中，任何一个CSMA/CD LAN 工作站在任何一时刻都可以访问网络。
发送数据前，工作站要侦听网络是否堵塞，只有检测到网络空闲时，工作站才能发送数据。
工作站在发送数据帧时需要等待一个时间片的时间，用来检测刚才发送出去的帧是否发生冲突。
冲突发生时，采用时间指数退避算法，延后一段时间后在发送数据包。
一层设备：代表设备是HUB ，作用于7层网络模型的第1层，物理层，主要用于电信号的放大，以增加传输距离。
一层设备不存在交换。
以太网HUB 工作于半双工状态，HUB 连接的所有主机同时只能有一台主机发送以太帧，并且所有的主机都能够接收到这个帧，所有的端口处于同一个冲突域，一个广播域。
以太网帧结构：最小以太帧为64字节，若小于64字节，则需要“填充”。
二、 交换机基本结构目前的L2/L3交换芯片一般采用分布式交换的体系结构，主要包括：CPU （带管理的交换机）或者EEPROM （不带管理的交换机）、交换结构、MAC 芯片、物理层芯片几个部分，如果是提供光口还需要光模块。
其中的核心是MAC 芯片，实现了MAC 源地址学习和L2层以太帧转发，以及流量控制功能，如果是L3芯片，则在MAC 层芯片中还有路由模块。
所有的2层地址学习、2层转发和3层路由都是分散在各个MAC芯片中完成的。
虽然地址学习是分散在各个芯片中完成的，但是系统中的所有MAC芯片会通过内部通讯协议通过交换结构互相交换地址学习信息，使得整个系统中的地址学习表是统一的。
图中所示的是一个L2/L3层交换的MAC芯片，它主要包括了L2交换模块、L3路由模块、流分类模块和转发引擎等几个部分：1、L2交换模块主要进行MAC地址学习和L2层转发判断2、L3路由模块主要根据路由表进行L3层路由转发，如果是L2芯片则没有这个模块3、流分类模块主要是对进入以太帧做QOS方面的调整或者流量限制。
以太网交换机技术简介
交换机的寻址
• 站点D 发送一个数据帧到站点C；
• 交换机根据数据帧的源地址在接口E3上学习到站点D 的M A C 地址；
• 这个数据帧(D-C) 被洪放到所有的交换机接口除了E3( 未知单播被泛洪) ；
交换机的寻址
• 站点A 发送一个数据帧到站点C；
• 目的地址已知存储在M A C 地址表中，数据帧不会被泛洪 ；
Si Si
二层交换机的主要功能
• Address learning
• Forward/filter decision • Loop avoidance
MAC地址
PC1 Fa0/1 IP：192.168.1.1 MAC ：0050-5600-0001 交换机查看数据帧的 二层头部；在自己的 MAC地址表中查找目 的MAC；随后将数据 帧从特定的端口转发 出去。 Fa0/2
PC2
IP：192.168.1.2 MAC ：0050-5600-0002
源MAC 目MAC 源IP 目IP
0050-5600-0001 0050-5600-0002 192.168.1.1 192.168.1.2
源MAC 目MAC 源IP 目IP
0050-5600-0001 0050-5600-0002 192.168.1.1 192.168.1.2
MAC地址
00e0.fc39.8034
00000000 11100000
11111100
00111001
1000000
00110100
OUI（组织唯一标识 ）
• • •
MAC 地址有48 位，通常被表示为点分十六进制数。 MAC 地址全球唯一，由 IEEE对这些地址进行管理和分配。 每个地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。其中前2 4 位二进制代 表 该供应商代码。剩下的24 位由厂商自己分配。
网管培训-以太网交换机基础
0260.8c01.1111 0260.8c01.2222 0260.8c01.3333 0260.8c01.4444
B
F0/1 F0/2
F0/3 F0/4
0260.8c01.3333
C
D
0260.8c01.2222
0260.8c01.4444
未知单播帧，广播帧： 未知单播帧，广播帧： 执行广播操作Flooding 执行广播操作
谢 谢!
B
0260.8c01.1111
0260.8c01.3333
F0/1
C
F0/2
X X F0/4
F0/3
D
0260.8c01.2222
0260.8c01.4444
已知单播帧： 已知单播帧： 过滤操作Filtering 过滤操作
二层交换技术
MAC 地址表
A
0260.8c01.1111
F0/1: F0/2: F0/3: F0/4:
交换机转发帧的模式
存储转发式
存储转发模式下，交换机将收到的一个完整的帧先放 入缓存，之后才将其转发。这种方式适用于需要对转 发的数据帧进行线路速率匹配、协议转换或差错检测 的情况，如果在差错检测的过程之中，发现数据帧出 错，则将这个错误的数据帧丢弃。此时交换机转发数 据帧的延时于具体learning） 地址学习（Address learning） 帧的转发和过滤（Forword/filter decision） 帧的转发和过滤（Forword/filter decision） 环路避免（Loop avoidance） 环路避免（Loop avoidance）
课程议题
以太网介绍 交换机工作原理 交换机接口及连接线缆 交换机常见性能参数
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。
网络交换机培训资料
网络交换机培训资料一、网络交换机的定义和作用网络交换机是一种用于在计算机网络中连接多个设备并实现数据交换的设备。
它就像是一个交通枢纽，负责在不同的设备之间快速、准确地传输数据。
网络交换机的主要作用包括：1、提供网络连接：将多个计算机、服务器、打印机等设备连接在一起，形成一个局域网（LAN）。
2、提高网络性能：通过智能地转发数据，减少网络拥塞，提高数据传输速度和效率。
3、分割网络冲突域：有效地减少网络中的冲突，使每个连接到交换机端口的设备都能独立地进行数据传输。
4、增强网络安全性：可以对网络流量进行控制和管理，限制某些设备的访问权限，提高网络的安全性。
二、网络交换机的分类1、按网络覆盖范围分类局域网交换机：主要用于构建小型的局域网，如办公室、家庭网络等。
广域网交换机：用于连接不同地理区域的网络，如城域网、广域网等。
2、按传输速率分类10Mbps 交换机：适用于低速网络环境。
100Mbps 交换机：较为常见的中速交换机。
1000Mbps（1Gbps）交换机：能满足高速数据传输需求。
10Gbps 及以上交换机：用于对带宽要求极高的网络环境，如数据中心。
3、按工作层次分类二层交换机：基于 MAC 地址进行数据转发，是最常见的交换机类型。
三层交换机：除了具备二层交换机的功能外，还具有路由功能，可以基于 IP 地址进行数据包转发。
四层及以上交换机：能够基于更高层的协议信息（如端口号）进行数据处理和转发，通常用于大型企业网络和数据中心。
三、网络交换机的工作原理网络交换机通过学习连接到其端口的设备的 MAC 地址来工作。
当一个数据包到达交换机时，交换机会查看数据包的目的 MAC 地址，并根据其学习到的 MAC 地址表将数据包转发到相应的端口。
如果目的MAC 地址不在地址表中，交换机将把数据包广播到所有端口（除了接收端口），以查找目标设备。
交换机还采用了存储转发和直通转发两种数据转发方式。
存储转发方式会先接收整个数据包，进行错误检查后再转发；直通转发方式则在收到数据包的头部信息后就立即转发，提高了数据传输的速度，但可能会转发错误的数据包。
任务二以太网交换机的配置
对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能｡
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05
项目五 交换机基础
• 任务一 交换机基础
任务实施
选择交换机的基本原则：
适用性与先 进性相结合 安全可靠 最好选择市 场主流产品 产品与服 务相结合
总之：选择交换机时，
主要根据网络的实际
需要来选择；同时注 意交换机的各项性能 指标，对于规模较大
的一些网络，由于需
时，备份的设备会及时接管转发工作，向用户提供透明的切换，提高了网络
服务质量｡
9
05
项目五 交换机基础
• 任务一 交换机基础
任务实施
1、交换机的选择 交换机（Switch）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｡根据工作位置的不同，可 以分为广域网交换机和局域网交换机｡ 广域的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设 备，它应用在数据链路层｡ 交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以 及流控｡交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN （虚拟局域网）的支持、
2）全双工
当交换机上的两 个端口在通信时，
由于它们之间的
通道是相对独立 的，可以实现全 双工通信｡
“打扰”那些非收信人，这
样交换机在同一时刻可进行 多个端口组之间的数据传输｡
8
05
项目五 交换机基础
• 任务一 交换机基础
知识准备
（3）链路聚合 链路聚合可以让交换机之间和交换机与服务器之间的链路带宽有非常好 的伸缩性，比如可以把2个、3个、4个千兆的链路绑定在一起，使链路的带 宽成倍增长｡ （4）VRRP协议 VRRP （虚拟路由冗余协议）是一种保证网络可靠性的解决方案｡在该 协 议 中 ， 对 共 享 多 存 取 访 问 介 质 上 终 端 IP 设 备 的 默 认 网 关 （DefaultGateway）进行冗余备份，从而在其中一台三层交换机设备宕机
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。
计算机网络基础教程：以太网交换机
3.2以太网交换机3.2.1 以太网交换机的工作原理图3.7 以太网交换机交换机用以替代集线器将 PC、服务器和外设连接成一个网络。
因为集线器是一个总线共享型的网络设备，在集线器连接组成的网段中，当两台计算机通讯时，其它计算机的通讯就必须等待，这样的通讯效率是很低的。
而交换机区别于集线器的是能够同时提供点对点的多个链路，从而大大提高了网络的带宽。
图3.8 以太网交换机中的交换表交换机的核心是交换表。
交换表是一个交换机端口与MAC地址的映射表。
一帧数据到达交换机后，交换机从其帧报头中取出目标MAC地址，通过查表，得知应该向哪个端口转发，进而将数据帧从正确的端口转发出去。
如图3.13所示，当左上方的计算机希望与右下方的计算机通讯时，左上方主机将数据帧发给交换机。
交换机从e0端口收到数据帧后，从其帧报头中取出目标MAC地址0260.8c01.4444。
通过查交换表，得知应该向e3端口转发，进而将数据帧从e3端口转发出去。
我们可以看到，在e0、e3端口进行通讯的同时，交换机的其它端口仍然可以通讯。
例如e1、e2之间仍然可以同时通讯。
如果交换机在自己的交换表中查不到该向哪个端口转发，则向所有端口转发。
当然，广播数据报（目标MAC地址为FFFF.FFFF.FFFF的数据帧）到达交换机后，交换机将广播报文向所有端口转发。
因此，交换机有两种数据帧将会向所有端口转发：广播帧和用交换表无法确认转发端口的数据帧。
交换机的核心是交换表。
那么交换表是如何得到的呢？交换表是通过自学习得到的。
我们来看看交换机是如何学习生成交换表的。
交换表放置在交换机的内存中。
交换机刚上电的时候，交换表是空的。
当0260.8c01. 1111主机向0260.ec01.2222主机发送报文的时候，交换机无法通过交换表得知应该向哪个端口转发报文。
于是，交换机将向所有端口转发。
虽然交换机不知道目标主机0260.ec01.2222在自己的哪个端口，但是它知道报文是来自e0端口。
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以太网交换机基础知识必看内容目录1 以太网概述.................................................... 错误！未指定书签。
2 以太网的基础知识........................................... 错误！未指定书签。
2.1 地址错误！未指定书签。
2.2 以太网帧的帧格式错误！未指定书签。
2.2.1 以太网Ⅱ......................................... 错误！未指定书签。
2.2.2 带有802.2逻辑链路控制的802.3 ...... 错误！未指定书签。
2.2.3 802.3子网访问协议（以太网） ........ 错误！未指定书签。
2.2.4 以太网............................................ 错误！未指定书签。
2.3 错误！未指定书签。
2.4 冲突域和广播域错误！未指定书签。
2.5 以太网的典型设备错误！未指定书签。
2.6 全双工以太网错误！未指定书签。
3 二层交换机的基本原理 .................................... 错误！未指定书签。
3.1 二层交换机错误！未指定书签。
3.2 支持的二层交换机错误！未指定书签。
3.2.1 的概念............................................ 错误！未指定书签。
3.2.2 的划分............................................ 错误！未指定书签。
3.2.3 的标准............................................ 错误！未指定书签。
3.2.4 支持交换机的转发流程...................... 错误！未指定书签。
4 三层交换机基本原理 ....................................... 错误！未指定书签。
4.1 三层交换机的提出错误！未指定书签。
4.2 三层交换机基本特征错误！未指定书签。
4.3 三层交换机的功能模型错误！未指定书签。
4.4 三层交换机转发流程错误！未指定书签。
4.4.1 网络规则......................................... 错误！未指定书签。
4.4.2 三层转发流程 .................................. 错误！未指定书签。
4.4.3 选路过程......................................... 错误！未指定书签。
4.5 路由器和交换机错误！未指定书签。
4.5.1 接口............................................... 错误！未指定书签。
4.5.2 特点对照......................................... 错误！未指定书签。
5 交换机相关协议和技术 .................................... 错误！未指定书签。
5.1 物理层特性（接口）错误！未指定书签。
5.1.1 自协商............................................ 错误！未指定书签。
5.1.2 智能自识别...................................... 错误！未指定书签。
5.1.3 流控机制......................................... 错误！未指定书签。
5.1.4 供电............................................... 错误！未指定书签。
5.1.5 端口镜像......................................... 错误！未指定书签。
5.2 二层协议和特性错误！未指定书签。
5.2.1 协议............................................... 错误！未指定书签。
5.2.2 ..................................................... 错误！未指定书签。
5.2.3 聚合特性......................................... 错误！未指定书签。
5.2.4 ..................................................... 错误！未指定书签。
5.2.5 二层多播......................................... 错误！未指定书签。
5.2.6 ..................................................... 错误！未指定书签。
5.3 三层特性错误！未指定书签。
5.3.1 ..................................................... 错误！未指定书签。
5.4 错误！未指定书签。
5.5 安全特性错误！未指定书签。
5.5.1 802.1X .......................................... 错误！未指定书签。
5.5.2 ..................................................... 错误！未指定书签。
5.6 管理特性错误！未指定书签。
5.6.1 集群管理......................................... 错误！未指定书签。
5.6.2 网管............................................... 错误！未指定书签。
5.7 错误！未指定书签。
5.8 与路由器相同的一些特性错误！未指定书签。
6 以太网交换机主要厂商 .................................... 错误！未指定书签。
6.1 错误！未指定书签。
6.2 错误！未指定书签。
6.3 错误！未指定书签。
6.4 港湾错误！未指定书签。
7 参考资料....................................................... 错误！未指定书签。
图索引图1 地址.................................................... 错误！未指定书签。
图2 常用的以太网帧格式.............................. 错误！未指定书签。
图3 由组成的网络....................................... 错误！未指定书签。
图4 全双工以太网....................................... 错误！未指定书签。
图5 二层交换机结构示意图........................... 错误！未指定书签。
图6 二层交换机的转发流程........................... 错误！未指定书签。
图7 二层交换机工作在链路层 ....................... 错误！未指定书签。
图8 交换机的冲突域和广播域 ....................... 错误！未指定书签。
图9 由二层交换机构成的扁平网络................. 错误！未指定书签。
图10 基于端口的划分.................................... 错误！未指定书签。
图11 802.1Q 帧格式.................................... 错误！未指定书签。
图12 链路实现虚拟工作组.............................. 错误！未指定书签。
图13 支持交换机交换引擎.............................. 错误！未指定书签。
图14 和地址学习方式.................................... 错误！未指定书签。
图15 地址学习方式转发流程........................... 错误！未指定书签。
图16 地址学习方式转发流程........................... 错误！未指定书签。
图17 支持交换机冲突域和广播域 .................... 错误！未指定书签。
图18 三层交换机功能模型.............................. 错误！未指定书签。
图19 三层交换引擎....................................... 错误！未指定书签。
图20 三层转发流程....................................... 错误！未指定书签。
图21 路由器的最长匹配转发........................... 错误！未指定书签。
图22 三层交换机转发-精确匹配...................... 错误！未指定书签。
图23 三层交换机转发-最长匹配...................... 错误！未指定书签。
图24 以太网的自协商.................................... 错误！未指定书签。
图25 阻塞网络环路....................................... 错误！未指定书签。
图26 根据进行阻塞链路................................. 错误！未指定书签。
图27 属性注册和注销.................................... 错误！未指定书签。
图28 基本原理 ............................................. 错误！未指定书签。
图29 .......................................................... 错误！未指定书签。
图30 不支持多播功能交换机........................... 错误！未指定书签。
图31 实现.................................................... 错误！未指定书签。
图32 802.1X认证体系结构............................ 错误！未指定书签。