交换机的基本原理与配置

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交换机配置学习教材

交换机的主要作用包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控等。
交换机还具备对数据的简单处理能力和对交换地址的学习能力。
交换机工作原理
交换机在接收到数据帧后会解析该数据帧，并根据帧内的目的MAC地址进行转发。
如果交换机在MAC地址表中没有找到与目的MAC地址相对应的条目，则会向除了接收到该帧的端口以外
根据应用层次划分，交换机可分为企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组级交换机、桌机型交换机等。
交换机类型与特点
根据交换机的结构划分，交换机可分为固定端口交换机和模块化交换机。
根据工作协议层划分，交换机可分为第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。
不同类型的交换机具有不同的特点，例如，企业级交换机通常具有高可靠性、强扩展性、强大网络管理能力和高吞吐率等特点。
VLAN（Virtual Local Area Network，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，从而实现虚拟工作组的技术。
控制广播风暴
通过VLAN划分，将广播域限制在一定范围内，避免广播风暴影响整个网络。
提高网络安全性
不同VLAN间的通讯需要经过路由器或三层交换机，可实现不同部门或用户间的访问控制。
将交换机的端口与特定的MAC地址进行绑定，确保只有绑定的设备可以接入网络。
MAC地址过滤
通过设置MAC地址过滤规则，限制非法 MAC地址的设备接入网络。
应用场景
防止MAC地址欺骗和非法接入，提高网络安全。
SSH远程登录管理
SSH配置步骤
生成密钥对，配置SSH服务器，启用SSH登录。
SSH基本概念
在每个VLAN中配置一个路由器接口，实现不同VLAN间的数据转发。这种方法需要在路由器上配置多个子接口，分别对应不同的VLAN。

交换机的基本配置实验报告

交换机的基本配置实验报告交换机的基本配置实验报告一、实验目的本实验旨在探索交换机的基本配置，并了解其在网络中的重要作用。

通过实际操作，加深对交换机的理解，掌握其基本配置方法和技巧。

二、实验原理交换机是一种用于连接计算机网络中多个设备的网络设备。

它能够根据目的地址将数据包转发到相应的目标设备，提高网络传输效率和安全性。

三、实验步骤1. 连接交换机：将交换机与计算机通过网线连接，确保物理连接正常。

2. 登录交换机：打开计算机上的终端软件，通过串口或Telnet方式登录交换机的控制台界面。

3. 配置基本信息：在控制台界面中，输入用户名和密码进行登录。

进入交换机的配置模式后，设置交换机的主机名、IP地址、子网掩码等基本信息，以便进行后续配置。

4. 配置端口：根据实际需求，对交换机的端口进行配置。

可以设置端口的速率、双工模式、VLAN等参数，以适应不同的网络环境和设备需求。

5. 配置VLAN：通过创建和配置虚拟局域网（VLAN），将交换机的端口划分为不同的广播域，增强网络的安全性和管理能力。

6. 配置链路聚合：通过将多个物理链路绑定为一个逻辑链路，提高链路的带宽和冗余性，增加网络的可靠性。

7. 配置STP：通过启用生成树协议（STP），防止网络中出现环路，避免广播风暴和数据包冲突，提高网络的稳定性。

8. 配置ACL：通过访问控制列表（ACL），对网络流量进行过滤和控制，保护网络的安全性和隐私。

9. 保存配置：在完成交换机的基本配置后，及时保存配置文件，以便下次启动时自动加载。

四、实验结果通过以上步骤，成功完成了交换机的基本配置。

经过测试，交换机能够正常工作，并能够按照配置的规则进行数据包的转发和处理。

各个端口、VLAN、链路聚合等功能也能够正常运行。

五、实验总结本次实验通过实际操作，深入了解了交换机的基本配置方法和技巧。

交换机作为网络中重要的设备，其配置对于网络的性能和安全至关重要。

合理配置交换机的端口、VLAN、链路聚合等参数，能够提高网络的传输效率和可靠性，增强网络的安全性和管理能力。

交换机基本配置实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过对交换机进行基本配置，使学生掌握交换机的基本功能和操作方法，了解交换机的工作原理，为今后的网络管理和维护工作打下基础。

二、实验环境1. 实验设备：三层交换机一台2. 实验软件：网络仿真软件（如Cisco Packet Tracer）3. 实验工具：网络仿真软件配套的虚拟网络设备三、实验内容1. 交换机的基本操作2. 交换机的基本配置3. 交换机的安全配置四、实验步骤1. 交换机的基本操作（1）启动交换机，并进入用户模式。

（2）查看交换机的版本信息、硬件信息等。

（3）进入特权模式，进行高级配置。

（4）退出特权模式，返回用户模式。

2. 交换机的基本配置（1）配置交换机的主机名。

（2）配置交换机的登录信息，包括用户名和密码。

（3）配置交换机的VLAN信息。

（4）配置交换机的端口信息，包括端口描述、VLAN分配等。

3. 交换机的安全配置（1）配置交换机的访问控制列表（ACL），限制访问权限。

（2）配置交换机的SSH功能，提高远程登录的安全性。

（3）配置交换机的Telnet功能，允许远程登录。

五、实验结果与分析1. 交换机的基本操作通过实验，学生掌握了交换机的基本操作，包括启动、进入用户模式、查看设备信息、进入特权模式等。

2. 交换机的基本配置（1）配置交换机的主机名。

实验结果显示，交换机成功设置了主机名，并在后续操作中正确显示。

（2）配置交换机的登录信息。

实验结果显示，交换机成功设置了用户名和密码，并验证了登录信息。

（3）配置交换机的VLAN信息。

实验结果显示，交换机成功创建了VLAN，并将端口分配到了对应的VLAN。

（4）配置交换机的端口信息。

实验结果显示，交换机成功设置了端口描述和VLAN分配，并验证了端口信息。

3. 交换机的安全配置（1）配置交换机的ACL。

实验结果显示，交换机成功配置了ACL，并验证了访问权限。

（2）配置交换机的SSH功能。

实验结果显示，交换机成功配置了SSH功能，并验证了远程登录的安全性。

交换机的基础知识

交换机的基础知识许多新型的Client／Server应用程序以及多媒体技术的出现，导致了传统的共享式网络远远不能满足要求，这也就推动了局域网交换机的出现。

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。

交换机配置教程

交换机配置教程目录一、基础概念 (2)1.1 什么是交换机 (2)1.2 交换机的功能 (3)二、交换机基本操作 (4)2.1 连接电源 (5)2.2 登录交换机 (6)2.3 查看和修改配置 (7)三、交换机基本配置 (8)四、交换机高级配置 (9)五、交换机故障排查与维护 (10)5.1 常见故障排查方法 (11)5.2 系统升级与备份 (12)六、交换机配置实例 (14)6.1 企业办公网络配置示例 (15)6.2 校园网配置示例 (16)6.3 企业数据中心配置示例 (17)七、交换机命令行界面 (18)八、交换机配置文件管理 (19)8.1 配置文件的作用 (21)8.2 配置文件的创建与导入 (22)8.3 配置文件的备份与恢复 (24)九、交换机与网络操作系统的集成 (24)十、交换机安全性配置 (26)10.1 交换机安全管理 (27)10.2 交换机端口安全 (28)10.3 交换机访问控制列表 (29)十一、交换机性能优化 (31)11.1 交换机端口流量控制 (33)11.2 交换机背压控制 (34)11.3 交换机缓存优化 (35)十二、交换机应用场景 (37)12.1 企业办公网络 (38)12.2 企业数据中心 (40)12.3 无线网络 (42)十三、总结与展望 (43)13.1 交换机配置教程总结 (44)13.2 未来交换机技术发展趋势 (44)一、基础概念交换机是一种网络设备，主要用于在局域网(LAN)中实现数据的转发和通信。

它的主要功能是接收来自一个端口的数据包，然后根据目标MAC地址将数据包转发到另一个端口，从而实现不同设备之间的通信。

交换机的工作原理类似于电话交换机，通过识别源MAC地址和目标MAC地址来决定数据包的转发路径。

交换机通常有两种工作模式：访问控制列表(ACL)模式和广播模式。

在ACL模式下，交换机会根据预先设定的规则对数据包进行过滤，只有符合规则的数据包才会被转发。

交换机基本配置的实验原理

交换机基本配置的实验原理
交换机基本配置的实验原理是通过设置和调整交换机的各种参数和功能，使其能够按照预定规则进行数据转发和处理。

在实验中，首先需要了解交换机的基本工作原理。

交换机是一个网络设备，用于连接并转发网络数据包。

它可以通过学习和维护一个转发表来决定将数据包转发到哪个接口，从而实现数据的高效传输。

在进行基本配置的实验中，主要涉及以下几个方面的内容：
1. 硬件连接：将交换机与其他网络设备（如计算机、服务器等）连接起来，确保物理链路的正确连接。

2. IP地址设置：为交换机的管理接口分配一个合适的IP地址，以便进行远程管理和配置操作。

3. VLAN配置：划分虚拟局域网（VLAN），将不同的端口或设备划分到不同的VLAN中，实现隔离和安全控制。

4. STP配置：配置生成树协议（Spanning Tree Protocol），避免网络中的环路出现，提高网络的可靠性和容错能力。

5. 速率限制和流量控制：根据实际需求，设置端口的速率限制和流量控制策略，控制网络流量的传输速率和优先级。

6. 安全认证与访问控制：配置交换机的安全认证功能，限制非法访问和未经授权的设备接入。

7. 网络监控与故障排除：配置交换机的网络监控功能，实时监测网络状态和性能，并进行故障排除和问题定位。

通过实验原理的了解和实践操作，可以掌握交换机基本配置的方
法与技巧，进一步提升网络管理与维护的能力。

交换机的基本配置实验原理

交换机的基本配置实验原理交换机是计算机网络中的重要设备，用于连接多台计算机，实现数据的传输和交换。

在网络中，交换机的配置是非常重要的，它决定了网络的性能和稳定性。

本文将介绍交换机的基本配置实验原理。

首先，交换机的基本配置包括IP地址的设置、VLAN的配置、端口的设置等。

IP地址是计算机在网络中的唯一标识，通过设置IP地址，可以实现计算机之间的通信。

在交换机中，IP地址的设置是通过命令行界面或者Web界面进行的。

通过命令行界面，可以使用命令来设置IP地址，例如通过输入“ip address 192.168.1.1 255.255.255.0”来设置IP 地址为192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0。

通过Web界面，可以通过图形化界面来设置IP地址，只需要在相应的输入框中输入IP地址和子网掩码即可。

其次，VLAN是虚拟局域网的缩写，它可以将交换机划分为多个逻辑上的局域网，实现不同VLAN之间的隔离和通信。

在交换机中，VLAN的配置也是通过命令行界面或者Web界面进行的。

通过命令行界面，可以使用命令来创建VLAN，例如通过输入“vlan 10”来创建一个VLAN ID为10的VLAN。

通过Web界面，可以通过图形化界面来创建VLAN，只需要在相应的输入框中输入VLAN ID即可。

最后，端口的设置是交换机配置中的重要部分，它决定了交换机的连接方式和数据的传输速率。

在交换机中，端口的设置也是通过命令行界面或者Web界面进行的。

通过命令行界面，可以使用命令来配置端口，例如通过输入“interface gigabitethernet 1/0/1”来配置端口为GigabitEthernet 1/0/1。

通过Web界面，可以通过图形化界面来配置端口，只需要在相应的输入框中选择端口即可。

通过以上的基本配置，交换机可以实现计算机之间的通信和数据的传输。

在实验中，可以通过连接多台计算机和交换机，进行数据的传输和交换的测试。

三层交换机静态路由配置实验原理

三层交换机静态路由配置实验原理三层交换机是一种具备路由功能的网络设备，它可以在不同的网络之间进行数据包转发和路由选择。

静态路由是一种简单的路由配置方法，需要手动设置路由表项来指定数据包的传输路径。

下面是三层交换机静态路由配置实验的基本原理：1. 网络拓扑：首先，需要构建一个具有多个网络子网的拓扑结构。

这可以包括多个三层交换机和多个连接的网络设备（例如路由器或主机）。

2. IP 地址规划：为每个网络子网分配唯一的 IP 地址范围。

确保每个子网具有不同的网络地址，并根据需要分配子网掩码。

3. 三层交换机配置：在每个三层交换机上，配置接口 IP 地址。

这些地址应该属于不同的子网，并且应该与相应网络接口的IP 地址一致。

4. 路由配置：使用静态路由配置命令来设置路由表项。

通过设置适当的路由表项，可以指定数据包的转发路径。

在三层交换机上，可以使用以下命令来配置静态路由：• ip route <目标网络地址> <子网掩码> <下一跳地址>：将目标网络地址和子网掩码映射到下一跳地址。

下一跳地址可以是连接到其他网络的三层交换机或路由器的 IP 地址。

例如：ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2 表示将目标网络地址为192.168.2.0/24 的数据包转发到下一跳地址192.168.1.2。

5. 测试连通性：完成路由配置后，可以进行连通性测试。

通过向不同网络的主机发送数据包，并检查是否能够相互访问，可以验证静态路由配置是否成功。

请注意，静态路由配置是一种最基本的路由配置方法。

在更大规模和复杂的网络环境中，可能需要使用动态路由协议（如OSPF、BGP 等）来实现更灵活和自动化的路由选择。

《交换机的基本原理》课件

转发延迟
交换机的转发延迟指的是数据包从交换机的一个端口到另一个端口所需的时间。
带宽利用率
交换机的带宽利用率指的是交换机实际使用的带宽与
可靠性
交换机的可靠性是指交换机在工作过程中的稳定性和
交换机的配置与管理
1
虚拟局域网配置
2
通过对交换机进行VLAN（虚拟局域网）配置，
可以将同一设备上的不同端口划分到不同的
交换机的应用实例
1 局域网内的交换机
2 广域网内的交换机
交换机是构建局域网的重要设备，能够实现快速、可靠的内部通信。
通过连接不同地域的网络，交换机可以实现资源共享、通信等功能，满足企业应用的需求。
3 数据中心内的交换机
4 无线接入网络中的交换机
在大型数据中心中，交换机扮演着数据交换和通信的重要角色，同时需要满足高性能、可靠性等诸多要求。
交换机的工作原理
转发流程
交换机通过查找表对数据包进行处理和转发。
查找表
交换机通过查找表确定数据包应该转发的端口。
决策过程
交换机在对查找表进行匹配时会进行决策过程，根据不同的情况作出不同的判断。
转发速度
交换机的转发速度是影响网络性能的重要指标。

交换机的性能指标
吞吐量
交换机的吞吐量指的是单位时间内可处理的数据量。它是衡量交换机性能的一项重要指标。
无线接入网络越来越普及，交换机作为构建无线网络的核心设备，能够提供无线信号的传输、接收、转发等功能。
交换机的发展趋势
软件定义网络技术
SDN实现了网络设备的可编程化，以加快网络应用部署、网络管理等。
虚拟化技术
交换机虚拟化技术可以将多个交换机虚拟成一个独立的逻辑交换机，从而提高网络的利用率和可靠性。

交换式网络及交换机基本配置

2.3.1 切换命令行界面模式
作为一项安全功能，Cisco IOS软件将 EXEC（执行）会话分成以下访问级别用户执行：只允许用户访问有限量的基本监视命令。用户执行模式是在从 CLI 登录到 Cisco 交换机后所进入的默认模式。用户执行模式由 > 提示符标识。特权执行：允许用户访问所有设备命令，如用于配置和管理的命令，特权执行模式可采用口令加以保护，使得只有获得授权的用户才能访问设备。特权执行模式由 # 提示符标识。
当前以太网帧标准，即修订后的IEEE 802.3 (Ethernet) 的结构 2.1.1 Ethernet/802.3网络的关键要素
2.1.1 Ethernet/802.3网络的关键要素当前以太网帧标准，即修订后的IEEE 802.3 (Ethernet)的结构
当前以太网帧标准，即修订后的IEEE 802.3 (Ethernet)的结构 2.1.1 Ethernet/802.3网络的关键要素
2.3.6 基本交换机配置
配置默认网关需要将交换机配置为可将 IP 数据包转发到远程网络。
2.3.6 基本交换机配置
验证配置显示了 VLAN 99 已经配置了 IP 地址和子网掩码，并且快速以太网端口 F0/18 已经分配了 VLAN 99 管理接口。
2.3.6 基本交换机配置
配置双工和速度使用duplex接口配置命令来指定交换机端口的双工操作模式。可以手动设置交换机端口的双工模式和速度，以避免厂商间的自动协商问题。
当前以太网帧标准，即修订后的IEEE 802.3 (Ethernet)的结构 2.1.1 Ethernet/802.3网络的关键要素
当前以太网帧标准，即修订后的IEEE 802.3 (Ethernet)的结构 2.1.1 Ethernet/802.3网络的关键要素

交换机的基本配置与管理

交换机的基本配置与管理交换机是计算机网络中的重要设备，用于连接多台计算机和其他网络设备，实现数据的传输和网络流量的控制。

正确配置和管理交换机对于保障网络的稳定运行和安全性至关重要。

本文将介绍交换机的基本配置与管理方法，帮助读者更好地了解和应用交换机。

一、交换机的基本配置交换机的基本配置包括设置IP地址、VLAN、端口速率、端口安全等。

以下是具体步骤：1. 设置IP地址：在交换机上配置IP地址，可通过命令行界面或Web界面进行操作。

首先进入交换机的配置模式，然后为交换机的管理接口分配一个IP地址和子网掩码，确保交换机能够与其他设备进行通信。

2. 配置VLAN：VLAN是虚拟局域网的缩写，用于将交换机划分为多个逻辑网络。

在交换机中创建VLAN并将端口划分到相应的VLAN 中，可以实现不同VLAN之间的隔离和通信。

3. 设置端口速率：交换机的端口速率设置决定了数据传输的速度。

根据网络需求和设备性能，可以设置端口的速率，如10Mbps、100Mbps、1000Mbps等。

4. 配置端口安全：通过配置端口安全功能，可以限制交换机上连接的设备数量和MAC地址。

可以设置最大允许连接的设备数目，或者指定允许连接的MAC地址列表，增加网络的安全性。

二、交换机的管理交换机的管理包括监控交换机状态、进行故障排除、更新交换机固件等。

以下是管理交换机的常见方法：1. 监控交换机状态：通过交换机提供的命令行界面或Web界面，可以查看交换机的各项状态信息，如端口的连接状态、数据流量、CPU利用率等。

及时监控交换机的状态，可以发现并解决潜在的问题。

2. 进行故障排除：当交换机发生故障或网络出现问题时，需要进行故障排除。

可以通过查看交换机日志、检查网络连接和配置、使用网络诊断工具等方法，找出问题所在并采取相应的措施解决故障。

3. 更新交换机固件：交换机的固件是指交换机上的操作系统和软件程序。

定期更新交换机的固件可以修复已知的安全漏洞、改进性能和功能，并提供更好的兼容性。

数通设备的基本配置与操作原理

数通设备的基本配置与操作原理数通设备是指用于实现数据通信的设备，包括交换机、路由器、网桥等。

它们在网络中起到了连接和传输数据的重要作用。

下面将分别对数通设备的基本配置和操作原理进行阐述。

一、数通设备的基本配置1.硬件配置：数通设备的硬件配置主要包括设备型号、接口类型、接口数量、内存容量、CPU性能等。

这些硬件指标会直接影响设备的性能和可扩展性。

在进行数通设备的基本配置时，需要根据具体需求选择适合的硬件配置。

2.IP地址和子网掩码配置：数通设备在进行数据通信时需要一个唯一的IP地址，该IP地址必须与子网掩码进行配合来确定设备所在的网络。

IP地址和子网掩码的配置需要遵守一定的规则，根据网络的规模和需求进行配置。

3.路由配置：在配置路由时，需要为数通设备添加相应的路由表项，指定不同的目的网络的下一跳地址。

路由配置是数通设备进行数据转发的基础，通过路由表的配置可以实现数据的选择性转发。

4. VLAN配置：VLAN（Virtual Local Area Network）是一种逻辑上划分的局域网，通过VLAN配置可以将设备划分为多个独立的逻辑网络。

VLAN配置可以增强网络的安全性和灵活性，使得网络管理更加有效。

5.交换配置：交换设备的配置主要包括端口配置、VLAN配置和交换模式配置。

在进行交换配置时，需要指定端口的工作模式（如接入模式、中继模式），并设置端口的带宽和其他相关参数。

二、数通设备的操作原理1.交换机的操作原理：交换机是用来连接各个终端设备的设备，它通过根据MAC地址识别每个物理端口的设备，并在内部建立了一个交换表（MAC地址表），用来存储MAC地址和对应的端口信息。

当数据包到达交换机时，交换机会根据数据包中的目的MAC地址查找交换表，然后将数据包转发到对应的端口。

交换机的操作原理是基于MAC地址的转发。

2.路由器的操作原理：路由器是用来连接多个网络的设备，它根据IP地址来决定数据包的转发路径。

路由器在收到数据包时，会检查数据包的目的IP地址，并根据路由表查找最佳路径，并将数据包转发到相应的端口。

交换机的安装与配置

计算机网络实验教程
1.1.2 Quidway S3026E交换机简介
1．Quidway S3026E交换机外观图
Quidway S3026E交换机是华为技术有限公司自主开发的二层以太网交换机。它提供24 个固定的10/100BaseTX 以太网端口、1 个Console 口及2 个扩展模块插槽。其外观如图1.1所示。
计算机网络实验
2022/4/19
1 1.1 概述 2 1.2 交换机配置 3 1.3 实验注意事项 4 1.4 实验内容及要求
计算机网络实验教程
2022/4/19
1.1 概述
1.1.1 交换机的工作原理
交换机采用背板总线结构，为每个端口提供一个独立的共享介质，把冲突域限制在每个端口的范围内。因此当交换机在数据链路层进行数据转发时，需要确认数据帧应该发送到哪一个端口，而不是简单的向所有端口进行广播，从而提高了网络的利用率。其工作原理为，当交换机接收到任一数据帧时，它首先会记录该数据帧的源MAC地址和源端口的映射，如果在“MAC地址-端口” 映射表中已经存在该映射项，则更新该映射项的生存期，如果没有则在“MAC地址-端口”映射表中保存该映射项。然后判断该数据帧属于广播帧还是单播帧，如果是广播帧则向除接收该数据帧之外的所有端口转发该数据帧，如果是单播帧则执行下一步——查找“MAC地址-端口” 映射表，确定“MAC地址-端口”映射表中是否有该数据帧的目的MAC地址所对应的映射项，如果存在对应的映射则按照该映射项进行数据转发，如果不存在对应的映射则向除接收该数据帧之外的所有端口转发该数据帧。
<Quidway>system-view Enter system view, return to user view with Ctrl+Z. [Quidway]

数通设备的基本配置与操作原理

数通设备的基本配置与操作原理数通设备是指用于传输和交换数据的电子设备，包括路由器、交换机、集线器以及网关等。

以下将从基本配置和操作原理两个方面介绍数通设备。

基本配置：1.IP地址配置：数通设备需要配置IP地址以进行网络通信。

通常有两种方式可以配置IP地址，一种是静态IP地址，通过手动设置IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等信息；另一种是动态主机配置协议（DHCP），通过DHCP服务器自动获取IP地址。

2.VLAN配置：虚拟局域网（VLAN）可以将一个物理局域网划分为多个逻辑局域网，提高网络安全性和灵活性。

VLAN配置包括端口划分和VLAN标识的配置，可以根据不同需求将设备划分到不同的VLAN中。

3.路由配置：路由器是数通设备中的一种，用于实现不同网络之间的数据传输。

路由器通过配置路由表来选择最佳路径进行数据转发。

路由配置包括静态路由和动态路由两种方式，静态路由需要手动配置路由表，而动态路由则通过路由协议自动学习和更新路由表。

4.安全配置：数通设备可以通过配置安全功能提供网络安全保护。

例如，路由器可以配置访问控制列表（ACL）来限制对网络资源的访问，交换机可以配置端口安全功能来限制MAC地址的学习和绑定等。

操作原理：1.路由原理：路由器根据目标IP地址选择最佳路径进行数据转发。

当路由器接收到一个数据包时，会根据路由表中的目标网络地址进行匹配，并转发到对应的出接口。

如果找不到匹配项，则将数据包转发到默认网关，直到最终到达目标网络。

2.交换原理：交换机用于在局域网内进行数据交换。

交换机通过学习MAC地址和建立转发表来实现数据转发。

当交换机接收到一个数据包时，会提取出数据包中的源MAC地址，并记录进入的接口和对应的MAC地址。

当需要转发数据包时，交换机会根据目的MAC地址查询转发表，并选择对应的接口进行转发。

3.集线器原理：集线器是最基本的数通设备，用于将多个计算机连接在一起形成局域网。

集线器工作在物理层，通过将一个接口接收到的数据广播到所有其他接口实现数据传输。

交换机的工作原理

交换机的工作原理
交换机属于存储转发设备，是网络的核心设备，交换机根据所接收帧的目的MAC地址对帧进行存储转发或者过滤，其工作的基本原理如下。

（1）交换机可以在同一时刻实现多个端口之间的数据传输。

为了保证交换机能够根据MAC地址确定将MAC帧发送到某个端口，这就需要在交换机内部创建目的MAC地址到端口的映射关系，即转发表。

（2）交换机刚通电时，转发表为空。

交换机每收到一个数据帧时，它首先会记录数据帧的源端口和源MAC地址的映射关系，并将其添加到转发表中，交换机采用逆向学习法逐步建立起转发表。

只要有一个主机向网络中发送数据，交换机就可以自主学习到该主机的MAC地址，从而更新转发表中的项目。

（3）交换机会读取数据帧的目的MAC地址，在转发表中查找该目的MAC地址对应的端口。

（4）若转发表中有该目的MAC地址的表项，交换机就把帧从表项指明的端口发送出去。

（5）若转发表中没有该目的MAC地址的表项，则交换机将该帧发送到除源端口以外的其他所有端口。

（6）考虑到网络的拓扑结构会时常更新，为转发表的每个表项设置一个生存期。

当一个表项的生存期到期后，则删除该表项；同
样，转发表通过自主学习创建一个新表项时，也会为其设定一个生存期。

交换机的基本配置实验报告

项目一交换机的基本配置一、实验目的1.交换机基本配置。

包-括视图的转换，用户视图、系统视图、用户界面视图等。

2.交换机带内管理和带外管理。

二、实验内容1.交换机的基本配置。

（1）包括用户视图、系统视图、用户界面视图的切换等。

常用的三种用户界面为Conslole 用户界面、AUX用户界面、VTY用户界面。

（2）切换视图涉及的命令有system-view,user-interface vty,（3）创建/删除VLAN并进入VLAN视图。

需要用到命令vlan{vlan-id1 [to vlan-id2 ] |all},undo vlan{vlan-id1 [to vlan-id2 ] |all}。

当你需要解除上个命令的作用，可以在该命令前加undo。

2.交换机带内管理和带外管理。

（1）以交换机的访问方式来说，通过Telnet、Web、SNMP方式对交换机进行远程管理都属于带内管理，通过Console口进行管理的方式属于带外管理。

（2）通过交换机的Console口本地登录时登录交换机的最基本的方式。

Console口登录方式的认证方式有None、Password、Scheme三种，在不同的认证方式下，需要配置不同Console口登录方式的属性。

（3）通过Telnet进行登录。

这种方式需要设置登录用户的认证方式设置用户登录后可以访问的命令级别等。

3.配置交换机（1）更改交换机的名字（2）给交换机配置ip地址（3）创建用户并设置登录密码（4）设置用户权限三、实验原理1.交换机的命令行提供了多种视图，这些视图即相互区别又相互联系，可以通过相应的命令在视图间进行切换。

2.带内管理是指管理控制信息与数据业务信息通过同一信道传送。

Telnet、Web、SNMP方式对交换机进行远程管理都属于带内管理。

在带外管理模式中，网络的管理控制信息和用户数据业务信息在不同的信道传送。

通过Console口进行管理的方式属于带外管理。

第6章交换机的原理与配置

6.3.3 总线交换结构
总线交换结构的交换机拥有一条很高带宽的背部总线交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，总线按时隙分为多条逻辑通道，各个端口都可以往该总线上发送数据帧，这些数据帧都按时隙在总线上传输，并从各的目的端口中输出数据帧。
6.3.4 共享存储交换结构
共享存储交换结构将共享存储RAM代替了总线交换结构中的总线，数据帧通过共享存储器实现从源端口直接传送到目的端口，它是总线交换结构的改进。
6.1.5 VLAN技术
1．VLAN的结构
网络上的用户终端被划分为多个逻辑工作组，每一个逻辑工作组即为一个VLAN。VLAN最大的特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。
2．VLAN的技术特点
(1) VLAN工作在OSI参考模型的第2层数据链路层。 (2) 每一个VLAN都是一个独立的逻辑网段和广播域，其广播的信息只发送给该VLAN中的结点。
图6-10 软件执行结构
6.3.2 矩阵交换结构在矩阵交换结构中，交换机确定了目的端口后，根据源端口与目的端口打开交换矩阵中相应的开关，在两个端口之间建立连接，通过建立的这个传输通道来完成数据帧的传输。它的优点是交换速率快、时延小、易于实现；缺点是扩展与可管理性较差。
图6-11 矩阵交换结构
如果A、B结点处于不同的端口且B地址在表中，则在源端口和目的端口之间建立起虚连接，形成专用的传输通道将该数据帧转发到目的端口；若B地址不在表中，则交换机向A结点所处端口以外的其它结点发送消息，得到B端口的信息，则将所得到的信息添加到交换表中再连接虚连接进行数据帧交换操作。
图6-4 局域网交换机
6.1.1 交换机功能
交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑、错误校验、帧序列以及流控。它可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部MAC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，使数据帧直理

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