交换机的基本原理共49页文档
交换机及路由器的原理与作用
交换机及路由器的原理与作用交换机及路由器的原理与作用介绍：本文档将详细介绍交换机和路由器的原理和作用。
交换机和路由器是网络中常见的设备，用于实现数据传输和网络连接。
以下将分别阐述交换机和路由器的原理和作用。
一、交换机1.1 原理交换机是一种网络设备，用于将接收到的数据包按照目的地址转发到相应的端口。
其原理主要包括以下几个方面：- MAC地址学习：交换机通过监听传入数据包的源MAC地址，将其与传入端口关联起来，形成MAC地址表。
- 存储和转发：交换机接收到数据包后，会将其存储并进行目的MAC地址的查找，然后将数据包转发到相应的端口。
1.2 作用交换机在网络中起到了连接设备和实现数据传输的作用。
其主要作用包括：- 实现局域网之间的数据交换：交换机可以将数据包从一个局域网转发到另一个局域网，实现不同网络之间的数据交换。
- 提供高速数据传输：由于交换机具有存储和转发的能力，可以实现高速的数据传输，提高网络的传输效率。
- 支持虚拟局域网(VLAN)：交换机支持将多个局域网通过VLAN技术进行划分，实现不同子网之间的互通和隔离。
二、路由器2.1 原理路由器是一种网络设备，用于将数据包从源地址转发到目的地址。
其原理主要包括以下几个方面：- IP地址转发：路由器使用路由表来确定数据包的下一跳路径，并将数据包转发到相应的下一跳地址。
- 路由选择协议：路由器使用路由选择协议来确定最优的路径，以实现数据的快速和有效的传输。
2.2 作用路由器在网络中起到了连接不同网络和实现数据传输的作用。
其主要作用包括：- 实现互联网的连接：路由器将数据包从一个网络转发到另一个网络，实现互联网的连接和数据传输。
- 网络分割与隔离：通过路由器的路由表配置，可以将整个网络分割成多个逻辑上独立的子网，实现网络资源的隔离和管理。
- 提供安全防护：路由器支持网络地址转换(NAT)和防火墙等功能，能够提供网络安全防护。
附件:本文档无附件。
法律名词及注释:无。
交换机工作原理文档
EPA交换机原理文档1. EPA交换机总体电路设计EPA交换机的硬件部分主要有四大模块：CPU控制模块，以太网控制器模块，冗余电源模块、总线供电模块。
图1为EPA交换机硬件设计框图。
其中，CPU控制模块的主要功能是实现特定网络接口功能及执行相关控制信息；以太网MAC 层控制器与以太网PHY层控制器模块主要用来担负以太网现场设备的数据信息传输；冗余电源模块完成EPA交换机的供电功能；总线供电模块即RJ45接口提供数据通信的同时还为现场设备提供总线供电。
结合CPU的特性，以太网MAC 层控制器采用总线连接的方式，由CPU的片选信号实现对以太网MAC层控制器的选通，控制网络通道。
图1 EPA交换机硬件设计框图2 EPA交换机各模块电路设计2.1 微处理器电路设计本设计中微处理器选用美国ATMEL公司的AT91R40008，它是集成了ARM7TDMI核的32位微处理器，片内用大量的分组寄存器和8个优先级向量中断控制器来实时快速的处理中断。
芯片集成了丰富的资源，片内的外围部件有可编程外部总线接口EBI、先进中断控制器AIC、并行I/O口控制器PIO、2个通用同步/异步收发器USART、定时器/计数器TC和看门狗定时器WD、高级电源管理控制器PS、片内外围数据控制器PDC、A/D转换器和D/A转换器等。
ARM7内核通过两条主要总线与片内资源进行互连：先进系统总线ASB（Advanced System Bus）和先进外围总线APB（Advanced Peripheral Bus）。
内核通过ASB 总线实现与片内存储器、外部总线接口EBI以及AMBA桥的互联，其中AMBA 桥驱动APB总线用来访问片内外围部件。
图2为微处理器体系结构图。
图2 微处理器体系结构AT91R40008微控制器的片内外围器件可以分为通用外围部件和专用外围部件，通用外围部件主要包括外部总线接口EBI、先进中断控制器AIC、并行I/O 口控制器PIO、通用同步/异步收发器USART、定时器/计数器TC和看门狗定时器WD等。
《交换机工作原理》课件
不同的应用场景需要不同数量和类型的端口配置。例如，大型数据中心可能需要大量的高速端口来支 持大规模的数据交换，而一般的办公室环境可能只需要少量的低速端口。
交换机的冗余设计
总结词
交换机的冗余设计是指交换机内部硬件 组件的备份和冗余，以确保交换机在部 分组件故障时仍能正常运行。
VS
详细描述
冗余设计可以提高交换机的稳定性和可靠 性。例如，某些高端交换机可能配备有电 源冗余、风扇冗余、控制引擎冗余等设计 ，以保障设备的持续运行。
02
交换机的工作原理
交换机的基本工作原理
交换机是一种基于MAC地址识别和完成数据交换的设备，它能够根据数据帧中的MAC地址，将数据从 一个端口转发到另一个端口。
交换机内部通常包含一个或多个交换芯片，这些芯片负责高速交换数据，确保数据能够快速地在交换机 内部传输。
交换机的转发方式通常采用存储转发或直通转发，其中存储转发方式能够检测数据帧中的错误，提高数 据传输的可靠性。
交换机的分类
总结词
交换机的分类
详细描述
根据不同的分类标准，交换机可以分为多种类型。按工作层次可分为二层交换机、三层交换机和多层交换机；按 传输速率可分为快速以太网交换机、千兆以太网交换机和万兆以太网交换机；按可管理性可分为可网管交换机和 非网管交换机；按端口类型可分为固定配置交换机和模块化交换机。
区的网络覆盖。
交换机支持多种协议和技术，如 VLAN、STP等，能够实现跨建 筑物的数据传输和网络安全控制
。
园区网中的交换机具备高带宽和 低延迟的特点，满足园区内各个
应用的需求。
数据中心中的应用
数据中心中，交换机主要用于 连接服务器和存储设备，提供 高速、可靠的数据传输服务。
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。
什么是交换机端口镜像及其工作原理
什么是交换机端口镜像及其工作原理端口镜像（port Mirroring)把交换机一个或者多个端口（VLAN）的数据镜像到一个或者多个端口的方法。
在一些交换机中，我们可以通过对交换机的配置来实现将某个端口上的数据包，拷贝一份到此外一个端口上，这个过程就是“端口镜像”，如下图：端口1 为镜像端口，端口2 为被镜像端口；因为通过端口1可以看到端口2的流量，所以，我们也称端口1为监控端口，而端口2为被监控端口。
市面上，绝大多数交换机（如cisco产品)的某个口被设置为镜像端口后，接到该端口的主机将无法发送数据包到网内其他机器，变成为了“单向接受”模式； 这种情况，并不利于监控，因为系统无发发送封包到客户机，而导致无法对客户机进行控制；无非“网路岗”针对此类情况有专门的解决手段，如碰到此类情况，用户可以咨询我公司技术人员。
无非仍然有部份交换机除外，比如：TPLink-SF2005或者TP-Link2428web，因为其价格便宜，功能实用，因此我们普通建议客户购买这两款交换机进行监控。
注：如果监控的电脑超过了40台建议用TP-Link2428web,这款交换机自带网管功能，性能比TPLink-SF2005高，而且还有两个千M电口可以做为监控使用。
如果使用其它品牌的交换机只要支持端口镜像功能的话也同样可以达到上网 监控，qq和msn聊天监控，邮件监控及抓包分析的效果。
端口镜像的目的由于部署 IDS 产品需要监听网络流量（网络分析仪同样也需要），但是在目前广泛采用的交换网络中监听所有流量有相当大的艰难，因此需要通过配置交换机来把一个或者多个端口（VLAN）的数据转发到某一个端口来实现对网络的监听。
端口镜像的功能监视到进出网络的所有数据包，供安装了监控软件的管理服务器抓取数据,如网吧需提供此功能把数据发往公安部门审查。
而企业出于信息安全、保护公司机密的 需要，也迫切需要网络中有一个端口能提供这种实时监控功能。
在企业中用端口镜像功能，可以很好的对企业内部的网络数据进行监控管理，在网络出现故障的时候，可以做到很好地故障定位。
《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。
交换机的参数与选择(精选)共47页文档
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
ห้องสมุดไป่ตู้交换机的参数与选择（精选）
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来