交换机的工作原理及其配置全解
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。
简述交换机工作原理
简述交换机工作原理
交换机是用于在计算机网络中转发数据的设备。
其工作原理可以简述如下：
1. 数据帧的传输：当一台主机想要发送数据时，首先将数据分割成较小的数据帧。
每个数据帧都包含了目标MAC地址、源MAC地址以及数据内容。
2. MAC地址表：交换机内部维护了一个MAC地址表，用于记录已知的主机MAC地址与其所在的接口的对应关系。
初始状态下，该表为空。
3. 数据帧的到达：当一个数据帧到达交换机时，交换机会解析数据帧中的MAC地址，从MAC地址表中查找与目标MAC 地址对应的接口。
4. MAC地址学习：如果交换机的MAC地址表中没有与目标MAC地址对应的记录，交换机会将该数据帧通过所有的接口广播出去。
5. 接口学习：当广播的数据帧到达其他主机时，主机会检查数据帧的目标MAC地址是否与自己的MAC地址相符。
如果相符，则主机会将其收下，并向交换机发送一个帧，告诉交换机该主机所在的接口。
6. 更新MAC地址表：交换机会根据接收到的帧更新MAC地址表，以便记录下该主机的MAC地址与相应的接口。
7. 无冲突转发：根据MAC地址表中记录的对应关系，交换机可以准确地将数据帧转发至目标主机所在的接口，实现点对点的数据传输。
这保证了数据的高效、无丢失的传输。
总结来说，交换机根据数据帧中的MAC地址，通过学习和查找的方式将数据转发至目标主机所在的接口，实现了快速、准确的数据传输。
华为交换机的基本原理讲解
华为交换机的基本原理讲解华为交换机是一种用于实现网络通信的设备，它通过接收和转发网络数据包来实现不同设备之间的通信。
交换机的基本原理可以分为以下几个方面：1. 数据链路层：华为交换机工作在OSI模型的第二层，即数据链路层。
它通过物理接口连接到计算机、服务器、路由器等网络设备上，并且通过MAC地址来标识每个设备。
2. MAC地址学习：交换机通过学习网络中各个设备的MAC地址，建立一个MAC地址表。
当交换机接收到一个数据包时，它会查找目标MAC地址，并且将该数据包转发给目标设备。
通过学习和更新MAC 地址表，交换机可以根据MAC地址快速定位目标设备。
3. 数据转发：交换机通过查找MAC地址表，将数据包从一个接口转发到另一个接口。
交换机可以根据目标MAC地址进行直接转发，也可以使用虚拟局域网（VLAN）来划分网络，并实现不同VLAN之间的数据转发。
4. 广播和多播处理：交换机可以处理广播和多播数据包。
当交换机收到一个广播数据包时，它会将该数据包转发到所有其他接口，以便所有设备都能接收到广播消息。
而对于多播数据包，交换机会根据多播组成员的信息，将数据包只转发给加入了该多播组的设备。
5. 网络安全：华为交换机还具有一些网络安全功能，如端口安全、VLAN安全、访问控制列表（ACL）等。
这些功能可以帮助防止未经授权的访问和网络攻击，保护网络的安全性。
总结起来，华为交换机通过学习和转发数据包的方式实现不同设备之间的通信。
它利用MAC地址表来定位目标设备，并且支持广播、多播等特殊数据包的处理。
此外，交换机还提供一些网络安全功能，确保网络的安全性。
这些基本原理帮助交换机实现高效的数据转发和网络通信。
交换机和路由器工作原理
交换机和路由器工作原理交换机和路由器是计算机网络中常用的两种设备，它们在网络通信中起着重要作用。
本文将分别介绍交换机和路由器的工作原理。
一、交换机的工作原理交换机是一种用于局域网的设备，它通过MAC地址进行数据包的转发。
当一台计算机发送数据包时，交换机会根据数据包中的目标MAC地址，将数据包转发到目标MAC地址所对应的端口上。
交换机在转发数据包时，会记录下源MAC地址与对应的端口，以便下次转发时能够快速找到目标端口。
交换机的工作原理可以分为两个阶段：学习阶段和转发阶段。
1. 学习阶段：当交换机收到一个数据包时，它会提取出数据包中的源MAC地址，并将该地址与接收到数据包的端口绑定起来。
如果交换机之前没有接收过该源MAC地址，则会将该地址与接收到数据包的端口绑定起来。
通过这种方式，交换机逐渐学习到网络中各个设备的MAC地址与端口的对应关系。
2. 转发阶段：当交换机收到一个数据包时，它会查找数据包中的目标MAC地址所对应的端口，并将数据包转发到该端口上。
如果交换机之前没有接收到过目标MAC地址，则会将数据包广播到所有端口上。
当目标设备回复数据包时，交换机会将源MAC地址与对应端口的绑定关系更新。
这样，交换机在转发数据包时就能够根据学习到的MAC地址与端口的对应关系，快速找到目标端口，实现数据包的高效转发。
二、路由器的工作原理路由器是一种用于连接不同网络的设备，它通过IP地址进行数据包的转发。
当一台计算机发送数据包时，路由器会根据数据包中的目标IP地址，将数据包转发到目标IP地址所在的网络。
路由器的工作原理可以分为三个阶段：接收阶段、转发阶段和发送阶段。
1. 接收阶段：当路由器接收到一个数据包时，它会提取出数据包中的目标IP地址，并查找路由表来确定数据包的下一跳。
路由表是路由器内部存储的一张表格，记录了各个网络的IP地址和对应的下一跳。
通过查找路由表，路由器可以确定数据包的下一跳地址。
2. 转发阶段：在转发阶段，路由器根据路由表确定数据包的下一跳地址，并将数据包转发到相应的接口上。
交换机的工作原理和应用
交换机的工作原理和应用一、交换机的基本概念交换机是计算机网络中的重要设备，常用于局域网或广域网中。
它的主要功能是在网络中转发数据包，实现不同设备之间的通信。
交换机通过学习MAC地址，将数据包从一个接口转发到另一个接口，提供高效的数据传输和广播控制。
二、交换机的工作原理1.MAC地址学习与转发：交换机通过监听数据帧，学习每个接口连接的设备的MAC地址，并将这些信息存储在交换表中。
当接收到一个数据帧时，交换机会查询交换表，找到目标MAC地址所对应的接口，并将数据帧转发到该接口上。
2.广播与组播处理：交换机能够根据转发表中的信息，将广播和组播数据帧仅转发到需要的接口上，而不是广播到整个网络中。
这样可以提高网络的效率，并减少网络拥塞。
3.链路聚合：交换机还可以将多个物理链路聚合成一个逻辑链路，提高链路的带宽和可靠性。
当其中一个链路发生故障时，交换机能自动切换到其他链路上，保证数据的连续传输。
4.虚拟局域网(VLAN)的支持：交换机可以根据端口或MAC地址将网络划分为多个虚拟局域网，实现不同虚拟局域网之间的隔离和通信。
这样可以增强网络的安全性和管理灵活性。
三、交换机的应用场景1.局域网接入交换机：局域网接入交换机常用于办公室、学校和家庭等场景，连接多台计算机和其他网络设备。
它可以根据数据帧的目标MAC地址，将数据包传输到目标设备，实现设备之间的通信。
2.交换机与路由器结合：交换机与路由器结合可以构建复杂的企业网络。
交换机负责局域网中的内部通信，路由器则负责连接不同的局域网和广域网，实现不同网络之间的通信。
3.数据中心交换机：数据中心交换机用于连接大量的服务器和存储设备，实现数据中心内的高速数据传输。
它通常支持更高的带宽和更大的转发能力，以满足数据中心对高性能网络的需求。
4.工业交换机：工业交换机用于工业控制系统中，提供可靠的数据传输和网络连接。
它通常具有防尘、防水、防腐蚀等特性，适用于恶劣的工业环境。
四、交换机的发展趋势1.高速转发能力：随着数据量的增加，对交换机的转发能力提出了更高的要求。
交换机的工作原理及其配置PPT课件
显示硬件版本及模块信息
Switch#show version devices
Device Slots Description
---------- ------- -----------------
1
3 S2126G
2
3 S2126G
Switch#sh version slots
Device Slot Ports Max Ports Module
查看MAC地址表记录的生存时间
S2126G#show mac-address-table aging-time
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交换机接口的双工模式
点对点
点对多点
半双工 1.接口只能同时发送或者接收数据 2.接口按照CSMA/CD的工作机制 3.接口点对点连接或点对多点连接 全双工 1.接口能够同时发送接收数据 2.任何时刻发送数据不会产生冲突 3.接口点对点连接
交换机工作原
理
MAC 地址表
F0/1: 0260.8c01.1111
F0/2: 0260.8c01.2222
F0/3: 0260.8c01.3333 F0/4: 0260.8c01.4444
F0/1
F0/3
B
0260.8c01.3333
C
0260.8c01.2222
F0/2
F0/4
D
0260.8c01.4444
------- ---- ------ ---------- -------------------------------
1 0 24 24
S2126G_Static_Module
1 10 1
M2131-Stack_Module
交换机和路由器工作原理
交换机和路由器工作原理一、交换机的工作原理交换机是计算机网络中的一种设备，主要用于在局域网中传输数据。
它的工作原理是通过学习和转发数据帧来实现数据的传输和交换。
1. 数据帧的传输交换机通过物理接口与计算机连接，接收到计算机发送的数据帧后，会根据数据帧中的目的MAC地址进行转发。
它会在内部的转发表中查找目的MAC地址对应的接口，然后将数据帧发送到相应的接口，从而实现数据的传输。
2. 学习和转发交换机在转发数据帧的同时，会学习到源MAC地址和对应的接口信息，并将其存储在转发表中。
当接收到新的数据帧时，交换机会先查找转发表，如果找到了目的MAC地址对应的接口，就直接转发到相应的接口；如果没有找到，则会广播到所有的接口。
通过这种学习和转发的方式，交换机可以动态地更新转发表，从而提高数据传输的效率。
3. 广播和多播除了点对点的数据传输外，交换机还支持广播和多播。
当交换机接收到广播或多播数据帧时，会广播到所有的接口，从而使所有的计算机都能接收到相应的数据。
二、路由器的工作原理路由器是计算机网络中的一种设备，主要用于在不同网络之间传输数据。
它的工作原理是通过路由选择算法来确定数据的最佳传输路径，从而实现数据的路由和转发。
1. 路由选择路由器通过学习网络拓扑和路由信息来确定数据的传输路径。
它会维护一个路由表，记录了不同网络之间的连接关系和最佳路径。
当接收到数据包时，路由器会根据目的IP地址查询路由表，找到下一跳的地址，并将数据包发送到相应的接口。
2. 路由协议为了实现路由选择，路由器需要使用路由协议来交换路由信息。
常用的路由协议有RIP、OSPF和BGP等。
这些协议可以根据网络的拓扑和链路状态进行动态调整，从而实现最优路径的选择。
3. 网络分割和连接路由器可以将不同网络进行分割和连接。
当接收到数据包时，路由器会根据目的IP地址的网络前缀将数据包转发到相应的网络。
同时，路由器还可以将多个网络连接起来，实现不同网络之间的通信。
简述交换机的工作原理和具体工作工程
简述交换机的工作原理和具体工作工程交换机是一种用于电信号转发的网络设备，工作原理如下：1．学习/获取：交换机通过接收数据帧学习源MAC地址，并将该地址与相应的端口记录在MAC地址表中。
2．查找与转发：当交换机收到数据帧时，它会查找MAC地址表，确定目的MAC地址对应的端口，然后将数据帧转发到该端口。
3．泛洪：如果数据帧的目的MAC地址不在MAC地址表中，交换机将向除了接收端口以外的所有端口转发该数据帧，这个过程称为泛洪。
4．过滤：交换机不会将帧转发到接收帧的端口，也会丢弃损坏的帧，如没有通过CRC校验的帧等。
此外，基于某些安全设置，如MAC地址的访问控制列表（ACL）或虚拟局域网（VLAN）等，帧也可能不会被交换机转发。
交换机工作的具体过程如下：1．当数据来到交换机时，数据被解封装到二层，交换机查询其MAC地址表，并记录此端口传来的MAC地址。
2．如果MAC地址表中没有与报文中的MAC地址相匹配的条目，交换机会广播该报文到各个非此端口。
3．如果有回应，则记录相应端口的源MAC，将数据进行转发；若不存在则丢弃。
此外，交换机有三种转发模式，分别是：1．直通式转发：交换机在收到数据帧后，不进行缓存和校验，而是直接转发到目的端口。
2．存储式转发：交换机首先在缓冲区中存储接收到的整个数据帧，然后进行CRC校验，检查数据帧是否正确，如果正确，再进行转发。
如果不正确，则丢弃。
3．碎片隔离式转发：交换机在接收数据帧时，会先缓存数据帧的前64个字节，确保数据帧大于64个字节，再进行转发。
总的来说，交换机的工作原理是通过学习和查找MAC地址表来转发数据帧，当目的MAC地址不在表中时，会进行泛洪，同时交换机也具备过滤功能。
交换机在局域网中扮演着重要的角色，通过建立和维护一个表示MAC地址和交换机端口对应关系的交换表，交换机能够在发送节点和接收节点之间建立一条虚连接，并完成数据帧的转发和过滤，从而有效地解决冲突域问题，提高网络的性能和安全性。
简述交换机的工作原理
简述交换机的工作原理
交换机是计算机网络中重要的网络设备，它用于实现对网络数据的转发和路由功能。
其工作原理如下：
1. 网络数据的接收：交换机通过端口接收到来自主机或其他交换机的网络数据包。
2. 数据包解析：交换机通过解析数据包的首部信息，获取目的地址等必要信息。
3. 数据包交换：交换机根据目的地址信息，将数据包转发到相应的端口。
如果交换机已经学习到了发送主机或其他交换机的位置，就直接将数据包转发到相应的端口。
如果交换机不知道目的地址的位置，则会广播数据包到所有端口，以此来查找目的地址的位置。
4. 数据包过滤：交换机还可以根据特定的规则对数据包进行过滤，如根据端口号、IP地址等来进行过滤，以控制网络访问。
5. 数据包转发表更新：交换机会根据收到的数据包来更新自己的转发表，以便下次转发时更高效地选择端口。
总结：交换机通过接收、解析、转发、过滤和更新转发表等一系列操作，实现了高效的数据包转发和路由功能，从而提高了网络的传输效率和安全性。
简述交换机的工作原理和具体工作工程
简述交换机的工作原理和具体工作工程一、交换机的工作原理交换机是一种用来在计算机网络中传送数据的设备，它可以理解为一个多端口的集线器，它可以根据目标地址的不同将数据包发往合适的目标端口。
交换机的工作原理主要包括学习、过滤和转发三个步骤。
1.学习交换机在接收到数据包时，会解析数据包中的目标MAC地址，并将这个MAC地址与接收端口的关联关系存储在交换表中。
这样，当下次有数据包到来时，交换机就不需要广播所有端口，而是只将数据包发往目标端口。
2.过滤当交换机接收到数据包时，会先查看目标MAC地址是否在交换表中，如果在，就将数据包发往对应的端口，如果不在，就将数据包广播到所有端口。
3.转发交换机会根据交换表中的信息，将数据包直接发送到目标端口，这样就大大提高了数据包的传输效率。
二、交换机的具体工作工程1.确定网络拓扑结构在安装交换机之前，首先需要确定网络的拓扑结构，包括各个设备之间的连接方式、设备的数量和位置等。
这对于交换机的布置和配置有着重要的指导作用。
2.选择合适的交换机根据网络的规模和需要，选择合适的交换机。
一般来说，小型局域网可以选择普通交换机，而大型企业或数据中心可能需要选择高性能、可扩展的企业级交换机。
3.连接设备将各个网络设备（如计算机、服务器、打印机等）通过网线连接到交换机的各个端口上。
这样就可以实现设备之间的数据传输。
4.配置交换机在连接设备之后，需要对交换机进行一系列的配置，包括网络地址、VLAN划分、流量控制、安全设置等。
这些配置可以根据实际需要进行调整，以满足网络的要求。
5.测试交换机在完成配置之后，需要对交换机进行测试，包括网络连通性、数据传输速率、安全性等方面。
通过测试可以确保交换机的正常工作。
6.监控和维护一旦交换机正常工作，还需要对其进行监控和维护，包括查看交换机的运行状态、处理异常情况、及时更新软件等。
以上就是关于交换机的工作原理和具体工作工程的详细介绍。
交换机在计算机网络中扮演着非常重要的角色，它能够提高数据传输效率、增强网络安全性，是现代网络中不可或缺的设备。
交换机的工作原理及其配置全解
交换机的工作原理及其配置全解交换机是一种计算机网络设备，用于连接多个网络设备，例如计算机、服务器和打印机等。
它的主要功能是根据目的MAC地址在不同设备之间转发数据包。
工作原理：交换机内部有一张MAC地址表，该表记录着连入交换机的设备的MAC地址和对应的端口号。
当一个数据包到达交换机时，它会读取数据包中的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找该地址对应的端口。
如果交换机在表中找到了目的MAC地址，则会将数据包直接发送到对应的端口，从而实现局域网内设备之间的直接通信。
如果交换机在表中找不到目的MAC地址，则会将数据包广播到所有端口，以便寻找到对应的设备。
当设备收到广播数据包时，它会将自己的MAC地址和端口信息发送给交换机，交换机会将这个信息添加到MAC地址表中，并将数据包转发给该端口。
配置全解：一、连接交换机1.将交换机与其他设备（例如计算机、服务器和打印机）通过以太网电缆连接。
确保电缆的一端插入交换机的端口，另一端插入设备的网络接口。
2.进入交换机的管理界面。
二、配置交换机的基本设置1.设置管理IP地址。
在管理界面中找到IP地址设置选项，通常可以设置IP地址、子网掩码和网关。
确保IP地址与局域网内其他设备的IP地址在同一个子网中。
2.配置主机名。
在基本设置中找到主机名设置选项，为交换机设置一个唯一的名称，用于标识设备。
3.确定VLAN。
如果有需要，可以在VLAN设置选项中创建和配置虚拟局域网（VLAN）。
三、配置交换机的端口设置2.配置VLAN成员。
在端口设置中可以将端口分配给特定的VLAN成员，以实现不同VLAN之间的隔离和通信。
四、配置交换机的安全设置1.启用端口安全。
可以在安全设置中启用端口安全功能，通过限制每个端口上允许的MAC地址数量，以增强网络的安全性。
2.配置访问控制列表（ACL）。
在安全设置中可以创建和配置ACL，以限制特定设备或特定类型的流量进入或离开交换机。
五、配置交换机的网络管理1.配置SNMP（简单网络管理协议）。
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”。
交换机和路由器的工作原理
交换机和路由器的工作原理一、交换机的工作原理交换机是计算机网络中常用的网络设备，用于在局域网内转发数据包。
它的主要功能是根据数据包中的目标MAC地址，将数据包从一个接口转发到另一个接口，实现局域网内的数据通信。
交换机的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. MAC地址学习：交换机通过监听网络中的数据包，学习到各个接口上连接的设备的MAC地址，并将其存储在一个地址表中。
这样，当交换机收到一个数据包时，就能根据目标MAC地址查找到对应的接口。
2. 数据转发：当交换机收到一个数据包时，会查找目标MAC地址在地址表中对应的接口。
如果找到了，就将数据包转发到该接口，否则就广播到所有接口。
这样，只有目标设备能够接收到数据包，避免了数据在局域网内的冲突和冗余。
3. 冲突检测与解决：交换机会监测到网络中的冲突情况，并根据冲突检测算法来解决冲突。
常见的冲突检测算法有CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）。
4. VLAN划分：交换机还可以根据需要将局域网划分成多个虚拟局域网（VLAN），实现不同VLAN之间的隔离和通信。
这样可以提高网络的安全性和管理灵活性。
总的来说，交换机通过学习MAC地址、转发数据包和解决冲突等机制，实现了局域网内的高效数据通信。
二、路由器的工作原理路由器是计算机网络中的一种网络设备，用于在不同网络之间转发数据包。
它的主要功能是根据数据包中的目标IP地址，将数据包从一个接口转发到另一个接口，实现不同网络之间的数据通信。
路由器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. IP地址转发：路由器通过学习网络拓扑和配置路由表，将不同网络的IP地址与对应的接口关联起来。
当路由器收到一个数据包时，会根据目标IP地址在路由表中查找到对应的接口。
2. 路由选择：当路由器收到一个数据包时，可能存在多个路径可以到达目标网络。
路由器会根据路由选择算法，选择最优的路径来转发数据包。
常见的路由选择算法有距离矢量路由选择协议（Distance Vector Routing Protocol）和链路状态路由选择协议（Link State Routing Protocol）。
交换机工作原理与交换讲义机基本配置
A
B
C
FFFF.FFFF.FFFF 目标MAC地址
DATA
广播帧
▪广播（Broadcast） 在网络传输中，向所有连通的节点发送消息称为广播。 ▪广播域 广播帧传输的网络范围称广播域，即网络中能接收任何节点发出的广 播报文的所有节点的集合。 交换机不能隔离广播域，因此，一个网络中的交换机的所有端口在同一广 播域。
路由器能隔离广播域，因此，一个路由器的不同端口处于不同的广播域
交换式局域网
• 以交换机（switch）构建的星形网 络
• Switch基于MAC地址转发/过滤 • 利用CSMA/CD机制来避免冲突 • 利用缓存机制来解决端口冲突 • 支持全双工
交换机的分段给网络上每个用户提供了专用带宽，每个用户即刻接 入到全部带宽，且不必和其他用户竞争可用带宽。
•学习
交换机的学习指的是地址学习过程。交换机会记录发送源的源 MAC 地址和源端口，这个过程就是学习过程。交换机只习单播源地址。
假设工作站 A 欲传输单播帧到工作站 D，交换机从端口 E0 收到这个帧 并查看帧的源 MAC 地址，然后把这个地址和对应端口E0 放进 MAC 地 址表中。
•泛洪
当工作站 A 发送帧给 D 的时候，交换机会查看帧的目标 MAC 地址 并看其 MAC 地址表里有没有该条目，但是此时交换机只有 A 的MAC 地址，并没有目标 D 的 MAC 地址，即此时交换机收到的是未知单播 帧，交换机将把未知单播帧从它的所有端口（除了源端口外）发送， 这个过程就叫泛洪。
除了泛洪未知单播帧，交换机还会泛洪另外两种类型的帧：广播帧和组播帧。
•转发或过滤
如果到达交换机的帧目标地址是已知的，交换机则只会将帧转发给连 接目标工作站的特定端口，而不是转发给所有端口。即对该特定端口 为转发，其他端口称为过滤。
以太网交换机结构和原理
以太网交换机结构和原理1.物理结构:交换机的内部由多个交换模块组成，通常包括端口管理模块、转发引擎和交换矩阵。
端口管理模块负责管理每个端口的状态，包括连接状态、速度和双工模式等。
转发引擎用来处理数据包的转发和接收，以及生成和更新MAC地址表。
交换矩阵是交换机的核心部分，负责实现快速、准确的数据包转发。
2.数据转发和交换算法:以太网交换机的关键任务是根据数据包的目的MAC地址转发数据包。
当交换机接收到数据包时，它会通过查找MAC地址表来确定数据包的目的地址所对应的端口。
如果交换机的MAC地址表中没有对应的地址，它会广播数据包到所有连接的端口上。
交换机使用不同的交换算法来确定数据包的转发路径。
其中，最常用的算法是学习算法和转发算法。
学习算法用来学习和记录设备之间的MAC 地址和端口的对应关系，以建立和更新MAC地址表。
转发算法用来确定数据包的转发路径，以保证数据包能够快速、准确地到达目的地。
3.网络流量控制:流量控制的主要方法包括速率限制、拥塞控制和碰撞检测。
速率限制用来限制每个端口进出的数据包速率，以避免网络拥堵。
拥塞控制主要针对网络中的拥塞情况，通过调整转发速率，避免数据包堆积和丢失。
碰撞检测用来检测并解决网络中的碰撞问题，以确保数据的可靠传输。
此外，以太网交换机还支持虚拟局域网（VLAN）的功能。
VLAN可以通过将不同的设备划分到不同的虚拟网络中，以实现安全隔离和更好的网络性能。
总结起来，以太网交换机通过物理结构、数据转发和交换算法以及网络流量控制来实现多个设备之间的数据传输。
它的设计和实现使得局域网中的数据传输更加高效、可靠，并且支持多种功能，如VLAN等。
随着技术的发展，以太网交换机的性能和功能还将不断提升，以适应不断变化和发展的网络需求。
以太网交换机结构和原理
以太网交换机结构和原理以太网交换机是一种基于以太网技术的网络设备，主要用于实现局域网的数据交换。
它的主要作用是根据目的MAC地址和端口的对应关系，将数据包从一个端口复制并转发给目标端口，从而实现数据的快速传输和转发。
下面将从交换机的结构和原理两方面进行详细介绍。
一、交换机的结构1.交换机的外部结构交换机通常具有多个接口，用于连接多台终端设备，如计算机、服务器、打印机等。
每个接口都有一个端口号，用于标识不同的接口。
交换机能够通过不同的端口号将数据发送到相应的接口。
2.交换机的内部结构交换机内部通常包含以下几个主要部分：（1）端口：交换机的每个端口都与一个终端设备相连，可以通过端口来接收和发送数据。
（2）转发引擎：转发引擎是交换机的核心部分，主要负责实现数据包的转发和处理。
转发引擎通常由ASIC芯片（专用集成电路）组成，能够对数据包进行快速处理和转发。
（3）存储器：交换机通常具有一定的存储器容量，用于存储MAC地址表、数据包缓存等。
（4）控制板：控制板通常由CPU、操作系统和管理功能组成，用于控制和管理交换机的运行。
二、交换机的工作原理交换机的工作原理主要有两种模式：存储转发模式和直通模式。
1.存储转发模式（1）数据接收：当交换机接收到一个数据包时，首先会通过物理层和数据链路层的处理将数据包的帧头提取出来，并将源MAC地址记录到MAC地址表中。
（2）MAC地址表：MAC地址表存储了每个端口对应的MAC地址，以及MAC地址和接口的对应关系。
当交换机接收到一个新的数据包时，会根据源MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。
（3）根据MAC地址转发：如果在MAC地址表中找到了源MAC地址对应的接口，则将数据包发送到相应的接口，并更新源MAC地址的端口信息。
如果没有找到源MAC地址对应的接口，则将数据包广播到所有的端口上。
（4）根据目的MAC地址转发：当交换机接收到一个数据包时，会根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。
交换机的二层通信原理和配置
交换机的二层通信原理和配置1.引言1.1 概述交换机作为网络中的重要设备之一，扮演着实现局域网内计算机通信的关键角色。
它可以通过学习和记录设备的MAC地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现快速、准确的数据传输。
二层通信则是指在局域网内，通过交换机传输数据的过程。
在二层通信中，数据包是以帧的形式传递的。
每个帧包含源MAC地址和目的MAC地址，交换机通过分析这些地址信息，可以将数据包准确地发送到目的设备。
交换机会保存目的MAC地址，以便日后再次传输时能够直接发送，提高通信的效率。
交换机的配置对于实现稳定的二层通信至关重要。
基本配置包括设置交换机的主机名称、IP地址和子网掩码等，这些信息可以帮助交换机与其他设备进行正常通信。
此外，还可以配置VLAN、端口速率和双工模式等高级设置，以满足不同网络环境下的需求。
总结来说，本文将介绍交换机的二层通信原理和配置。
首先，我们将详细解释什么是二层通信，以及其原理和工作原理。
然后，我们将探讨交换机的基本配置和高级配置，以帮助读者了解如何正确地配置交换机以实现稳定的网络通信。
最后，我们将总结二层通信原理和强调交换机配置的重要性，希望能为读者提供有关交换机的全面知识。
1.2文章结构1.2 文章结构在本篇文章中，我们将首先介绍交换机的二层通信原理，包括什么是二层通信以及其原理。
接着，我们将详细讨论交换机的配置，包括基本配置和高级配置。
最后，我们将对整篇文章进行总结，强调二层通信原理的重要性以及交换机配置的重要性。
通过这样的文章结构，读者将能够全面了解交换机的二层通信原理以及如何进行相应的配置。
我们希望通过这篇文章，读者能够获得对交换机的深入理解，并能够灵活应用这些知识进行网络的建设和优化。
1.3 目的本文的目的是探讨交换机的二层通信原理和配置。
通过了解二层通信的基本概念和原理，以及熟悉交换机的配置方法，读者将能够深入了解网络中数据在二层之间是如何传递的，并掌握如何正确配置交换机以确保网络的顺畅运行。
交换机的原理和作用
交换机的原理和作用交换机是网络通信设备的一种类型，用于将数据包从一个网络节点转发到另一个网络节点。
它是在OSI模型的第二层，即数据链路层中工作的设备。
交换机的主要原理是根据MAC地址进行转发和过滤数据包，其作用是提供高速、可靠的局域网连接和数据传输。
交换机的工作原理如下：1. MAC地址学习：当一个数据包到达交换机时，交换机会读取数据包中的源MAC地址，并将该地址与相应的端口关联起来。
交换机会将这些学习到的MAC 地址保存在一个地址表中，以便后续的数据包转发。
2. 过滤和转发：当数据包到达交换机时，交换机会查找目标MAC地址在地址表中的条目，并将该数据包转发到对应的端口上。
如果交换机找不到目标MAC 地址的条目，它会将数据包广播到所有端口，以便找到目标设备。
3. 决策：交换机根据不同的决策方式来决定是否转发数据包。
最常用的决策方式是根据目标MAC地址，但也可以基于其他因素，如VLAN标记、IP地址等。
交换机可以根据这些决策方式来提供更精确的数据包转发和网络分段。
交换机的作用如下：1. 提供高速连接：交换机的硬件设计和工作原理使得它能够提供高速的数据传输。
与集线器相比，交换机可以实现同时传输多个数据包，并且可以同时在多个端口上进行转发。
2. 实现数据过滤：交换机可以根据源MAC地址和目标MAC地址来过滤数据包。
这样可以确保只有目标设备才能接收到相应的数据包，提高网络的安全性。
3. 提供网络分段：通过VLAN技术，交换机可以将一个局域网划分为多个逻辑子网。
这样可以提高网络的性能和安全性，同时还能减少广播和冲突的影响。
4. 支持网络虚拟化：交换机可以部署虚拟局域网（VLAN）和虚拟交换机，从而实现网络的虚拟化。
这种虚拟化技术可以提高网络的弹性和灵活性，简化网络管理和配置。
5. 提供负载平衡：交换机可以通过链路聚合（LACP）和端口镜像等技术来实现负载平衡。
这样可以将流量均匀地分配到多个链路上，提高网络的带宽利用率和传输效率。
交换机的工作原理及其基本操作
交换机的工作原理及其基本操作交换机是计算机网络中一种用于转发数据包的设备，其工作原理是根据数据包的目的地址将数据包发送到正确的目的设备。
交换机的基本操作包括配置端口属性、设置VLAN、配置交换机IP地址以及配置交换机管理等。
以下是对交换机工作原理及其基本操作的详细解释。
交换机是在OSI模型的第二层（数据链路层）工作的设备，它通过学习和过滤数据包的MAC地址来实现数据包转发。
当交换机收到一份数据包时，它会检查数据包中的目的MAC地址，并将该地址添加到一个地址表中。
交换机会将源地址，目的地址以及数据包的端口信息建立起对应关系，并将这些信息存储在地址表中。
接下来，当交换机收到其他数据包时，它会检查数据包的目的MAC地址，并在地址表中查找对应的端口。
如果找到，交换机会将数据包转发到相应的端口；如果没有找到，交换机会将数据包广播到所有的端口上。
交换机的基本操作：1. 配置端口属性：交换机的每个物理端口可以根据需求进行配置。
可以设置端口的速率和双工模式，例如10/100/1000Mbps以太网、全双工或半双工模式等。
这样可以根据实际需求来调整交换机的性能。
2.设置VLAN：虚拟局域网（VLAN）是一种将交换机划分为多个虚拟网络的技术。
通过将交换机上的端口划分到不同的VLAN中，可以实现不同VLAN之间的隔离和数据流量的控制，提高网络的安全性和灵活性。
3.配置交换机IP地址：交换机通常具有一个管理接口，用于进行管理和配置。
通过为交换机配置IP地址、子网掩码和网关，可以通过网络管理工具远程访问和管理交换机。
4.配置交换机管理：交换机还支持各种管理功能，如远程管理、SNMP （简单网络管理协议）配置、QoS（服务质量）配置等。
这些功能可以根据需要进行配置，以满足网络的管理和优化需求。
综上所述，交换机是一种重要的网络设备，通过学习和过滤MAC地址来实现数据包的转发。
对于交换机的基本操作，可以根据实际需求来配置端口属性、设置VLAN、配置交换机IP地址以及配置交换机管理等。
交换机的工作原理及其配置
进入这几种模式的方法:
• 5. 进入vlan配置模式 Switch (config)#interface vlan 1 Switch (config-if)#exit
• 6. 进入线路配置模式 Switch (config)#line console 0 Switch (config-line)#exit
课程议题
3.1 交换机的几种管理方式
交换机的管理方式
• 带外管理 通过带外对交换机进行管理(PC 与交 换机直接相连)，使用超级终端管理
• 带内管理 通过Telnet 对交换机进行远程管理 通过Web 对交换机进行远程管理 通过SNMP 工作站对交换机进行远程 管理
Console口及配置线缆
Console口 (RJ45)
命令 6.错误提示信息
3.2.3 使用交换机配置帮助命令
• 获得帮助 switch#? switch#show ?
• 命令简写 全写：switch# configure terminal 简写：Switch# config
• 使用历史命令 Switch# (向上键) Switch# (向下键)
3.2.4 配置交换机的主机名
TELNET管理交换机续
输入telnet密码和特权密码即可进入到交 换机的配置界面
基于WEB的管理
在web页面中输入交换机的管理IP可以进 入交换机的web管理页面
基于WEB的管理
在web页面下对交换机进行管理
基于SNMP协议的管理
注意事项
1.交换机的第一次配置必须要利用超级终端 进行配制；
• 将接口关闭
S2126G(config-if)#shutdown • 显示Vlan IP端口状态 up/down
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进入这几种模式的方法:
• 1. 进入特权模式 Switch>enable (简写en) Switch# • 2.返回用户模式 Switch#disable 或 Switch#exit Press RETURN to get started! Switch>
进入这几种模式的方法:
• 3.进入全局配置模式下 Switch#configure terminal 可简写为: (conf t) Switch(config)#exit Switch# • 4.进入接口配置模式 Switch(config)#interface fastEthernet 0/1 Switch(config-if)#exit Switch(config)#
基于SNMP协议的管理
3.1.2 Telnet管理模式
“开始”-“运行”，输入telnet （交换 机的IP），按“确定”。
3.1.3 Web管理模式
这种管理模式是利用网页的形式来配制和 管理交换机。 方法为：打开IE浏览器-在地址栏输入交 换机的管理IP即可。
注意：菜单式的交换机可以直接利用Web 管理交换机，但命令行的交换机不能直接利用 Web管理交换机，我们需要下载一个专门的小 JAVA程序辅助。
3.2.2 用户配置的几种模式及使用方法
用户的配置模式有多种,不同的配置模 式完成不同的配置命令和功能 .
EXEC模式：
1.用户模式[主机名>]: 可以执行EXEC命令的一部分 2.特权模式[主机名#]: 可以执行全部的EXEC命令 3. 配置模式： 全局配置模式[主机名(config)#]: 配置交换机的整体参 数 4.子模式: 接口配置模式[主机名(config-if)#]:配置交换机的接口 参数 VLAN配置模式[主机名(config-if)#]:配置交换机的 VLAN参数
3.2.3 使用交换机配置帮助命令
• 获得帮助 switch#? switch#show ? • 命令简写 全写：switch# configure terminal 简写：Switch# config • 使用历史命令 Switch# (向上键) Switch# (向下键)
交换机配置基础
第3章补充
教学目标
• 通过本章学习使学生能够：
1、掌握交换机的几种管理模式； 2、熟悉掌握交换机的基本配置； 3、熟悉掌握交换机的初始化方法及配置的保存 和清除方法； 4、了解端口速率的设置方法及交换机对MAC地 址的学习过程； 5、 熟悉掌握测试方法。
本章学习内容
• 交换机的几种管理模式 • 交换机的基本配置
3.2.3 使用交换机配置帮助命令
1.支持命令简写(按TAB键将命令补充完整) 2.在每种操作模式下直接输入“?”显示该模式 下所有的命令 3.命令空格 “?”显示命令参数并对其解释说明 4.字符“?”显示以该字符开头的命令 5.命令历史缓存: (Ctrl+P)显示上一条命令,(Ctrl+N)显示下一条 命令 6.错误提示信息
课程议题
3.1 交换机的几种管理方式
交换机的管理方式
• 带外管理 通过带外对交换机进行管理(PC 与交 换机直接相连)，使用超级终端管理 • 带内管理 通过Telnet 对交换机进行远程管理 通过Web 对交换机进行远程管理 通过SNMP 工作站对交换机进行远程 管理
Console口及配置线缆
超级终端管理模式
2、选择“COM1”连接接口，然后按“确定” 按钮 。
超级终端管理模式
3、在COM1属性对话框中点击“还原为默认 值”。
使用超级终端的注意事项
为了把我们配置的内容记录下来，我 们要进行如下配置：
在超级终端中选择“传送”菜单-“捕获文字” --“浏览”选择后缀名为 txt文件的保存位置--“启动”。 这样我们就可以把我们配置的内容记 录下来了。
Console口 (RJ45)
Console口 (DB9)
DB9-DB9线缆
RJ45-DB9转换器＋反转线缆
DB9-RJ45线缆
带外交换机配置（超级终端管理模式）
• 连线 利用配置线将主机的COM口和交换机的 console口相连 • 打开超级终端 从开始-〉程序-〉附件-〉通讯-〉超级终 端打开超级终端程序 • 配置超级终端 为连接命名 选择合适的COM口 配置正确的参数
进入这几种模式的方法:
• 5. 进入vlan配置模式 Switch (config)#interface vlan 1 Switch (config-if)#exit • 6. 进入线路配置模式 Switch (config)#line console 0 Switch (config-line)#exit • 7.从子模式下直接返回特权模式 Switch(config-if)#end Switch#
TELNET管理交换机
在主机DOS命令行下输入： telnet ip address（交换机管理IP）
TELNET管理交换机续
输入telnet密码和特权EB的管理
在web页面中输入交换机的管理IP可以进 入交换机的web管理页面
基于WEB的管理
在web页面下对交换机进行管理
3.1.1超级终端管理模式
• 利用计算机的操作系统自带的超级终端 来进行管理 ； 方法： 1、“开始”--“程序”--“附件”-“通讯”--“超级终端”打开超级终端 对话框，并输入连接的名称。
超级终端管理模式
1. PC机Com口－配置线－交换机 Console口（配置线：DB9-to-DB9 ） 2. PC超级终端程序 3. PC Com口的配置: 波特率 9600,数据位 8,奇偶校验 no,停 止位 1,流量控制 no
注意事项
1.交换机的第一次配置必须要利用超级终端 进行配制； 2.后两种管理模式,交换机必须事先有管理IP； 3.命令行的交换机不能直接利用Web管理交 换机。
课程议题
3-2 交换机的配置
3.2 交换机的配置
命令行的交换机的配置
3.2.1 交换机配置的初始化
STAR-S2126G交换机的初始化配置 1.启动超级终端 2.进入特权配置模式 S2126g-1>en Password: 3.启动setup命令 S2126g-1#setup