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交换机的116个知识点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。
交换机知识汇总，弱电人2023年必看！交换机作为弱电工程中最常用的设备之一，从便宜的几十块到几十万都有，如何选择交换机，实现最优选，今天给大家讲讲交换机选型，作为网工设计一个网络就会涉及到交换机选型，交换机选型需要关注哪些要点呢？交换机选型要点:（1）制式（盒式交换机/框式交换机）（2）功能（二层交换机/三层交换机）（3）端口数量（4）端口带宽（5）交换容量（6）包转发率1、交换机制式：当前的交换机主要分为盒式和框式。
盒式交换机样例图：框式交换机样例图：2、盒式交换机（1）盒式交换机皆可以理解成一个铁盒子，一般情况下盒式交换机是固定配置，固定端口数量，固定电源模块、风扇等；因此盒式交换机不具备扩展性。
（2）为了提高扩展性，盒式交换机可以支持堆叠技术，可以将多台盒式交换机逻辑上组成一台交换机。
（3）正常情况下，盒式交换机应用在一个网络的接入层或者汇聚层。
3、框式交换机框式交换机基于机框，接口板卡、交换板卡、电源模块等都可以按照需求独立配置，框式交换机的扩展性一般基于槽位数量。
框式交换机一般应用在一个网络的核心位置。
如上图组网所示：数据中心网络中，CE5800、CE6800、CE8800都是盒式设备，一般作为接入层使用；CE128是框式设备，一般作为核心层使用。
因此，在设备选型的时候可以根据实际交换机的使用层级判断选择盒式交换机还是框式交换机。
功能1、交换机按照工作协议层分类：交换机可以分为二层交换机和三层交换机。
2、二层交换机、三层交换机区别（1）二层交换机：工作在OSI参考模型的第二层数据链路层上交换机，主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及流控。
（如下图所示，二层交换机工作在数据链路层，可以处理数据帧）（2）三层交换机：一个具有三层交换功能的设备，即带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并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。
（如下图三层交换机工作在网络层，可以处理数据包）端口数量1、交换机端口数量：(1)盒式交换机一台交换机可以提供的端口数量，对于盒式交换机每一种型号基本是固定的，一般提供24个或48个接入口，2-4个上连接口。
交换机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。
交换机基础知识【交换机的概念】交换机（Switch）又叫交换式集线器或多端口网桥，用于连接不同的通信节点并转发数据。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，交换机的所有端口都挂接在这条背部总线上。
控制电路收到数据帧以后，处理端口会查找内存中的MAC地址表，以确定目的MAC地址的网卡挂接在哪个端口上，然后通过内部交换矩阵直接将数据传送到目的节点。
如果在MAC地址表中没有查找到目的MAC地址，则将数据帧广播到所有端口。
从广义上看，可以将交换机分为广域网交换机和局域网交换机。
广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信基础平台；局域网交换机主要应用于局域网，如校园网、计算机房、网吧等，用于连接计算机设备。
按照使用的网络技术，可以将交换机划分为以太网交换机、光交换机和多协议交换机等类型。
以太网交换机是以太网使用的交换设备；光交换机主要应用于电信领域的主干网，进行大容量数据交换；多协议交换机专门为IP网络设计的，可以将数据链路层的高速交换能力和网络层的路由功能结合起来，使IP网络具备高速交换、流量控制、QoS等性能。
按照应用的规模，可以将交换机划分为工作组级交换机、部门级交换机和企业级交换机。
工作组级交换机具备交换机最基本的功能，只利用数据帧中的目的MAC地址简单地实现数据转发；部门级交换机一般有光纤接口，支持VLAN技术，能够实现端口管理；企业级交换机又称为核心交换机，通常采用机架式模块化的结构，能够作为骨干网络构建高速局域网。
根据OSI七层网络模型，可以将交换机划分为二层交换机、三层交换机、四层交换机和七层交换机。
二层交换机根据数据链路层中的MAC地址信息实现不同端口之间的数据交换，主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列编号和流量控制等功能；三层交换机将IP 地址信息用于网络路径选择，可以看成带有三层路由功能的二层交换机，具有二层交换机的所有功能，支持VLAN和链路汇聚；四层交换机在硬件路由的基础上加入了应用程序的功能，能够根据TCP和UTP数据包的头部信息实现端到端的通信，并能平衡所有联网设备的负载；七层交换机又称为Web交换机，不仅仅能够依据MAC地址或目标IP地址以及TCP/UDP端口来传送数据包，还能够根据内容来传送数据帧，主要为数据中心设备的Internet 服务器、防火墙、高速缓冲服务器和网管等提供管理、路由和负载均衡传输。
交换机知识交换机是计算机网络中的重要组件，用于实现局域网内不同设备之间的数据交换和通信。
它主要起到将数据包从一个端口传递到另一个端口的作用，从而实现设备之间的数据传输。
交换机工作的主要原理是通过学习和转发。
当一台设备发送数据包时，交换机会学习到该设备的MAC地址，并将其与该接口关联起来。
当交换机接收到目的设备的MAC地址后，它会将数据包只转发到与目的设备关联的接口上，这样可以提高数据传输的效率。
交换机有多种类型，常见的有传统交换机、三层交换机和模块化交换机等。
传统交换机主要用于局域网内部的数据传输，它具有较低的成本和较简单的功能。
三层交换机不仅可以实现数据的转发，还能实现网络层的路由功能，从而实现不同子网之间的数据通信。
模块化交换机是一种可扩展、可定制化的交换机，它可以根据需求来扩展不同的模块，从而提供更多的功能和灵活性。
交换机在网络中的应用非常广泛，不仅可以用于家庭网络、企业网络等局域网中，还可以用于运营商网络、数据中心等大型网络中。
它可以提供高速、可靠的数据传输，帮助用户实现高效的数据通信和资源共享。
交换机的性能指标主要包括交换能力、端口速率、缓存容量等。
交换能力是指交换机能够处理的数据包数量，它越大，说明交换机能够处理的数据流量越大。
端口速率是指交换机单个端口的最大传输速率，它通常以Mbps或者Gbps为单位。
缓存容量是指交换机存储数据包的容量，它越大，交换机可以存储更多的数据包，从而减少丢包的概率。
在使用交换机时，还需要注意一些常见问题。
首先是交换机的配置问题，包括VLAN的配置、端口的配置等。
其次是交换机的安全问题，包括防止ARP欺骗、禁止非法访问等。
此外，还需要及时更新交换机的固件和软件，以提供更好的性能和功能。
总结来说，交换机是计算机网络中重要的组件，它通过学习和转发的方式实现设备之间的数据交换和通信。
交换机有多种类型和功能，用户可以根据自身需求选择适合的交换机。
在使用交换机时要注意配置和安全等问题，以保证网络的稳定和安全。
交换机基础知识一、交换方式目前交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用直通式交换、存储转发式和碎片隔离方式三种数据包交换方式。
目前的存储转发式是交换机的主流交换方式。
1、直通交换方式（Cut-through）采用直通交换方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。
它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。
由于它只检查数据包的包头（通常只检查14个字节），不需要存储，所以切入方式具有延迟小，交换速度快的优点。
所谓延迟（Latency）是指数据包进入一个网络设备到离开该设备所花的时间。
它的缺点主要有三个方面：一是因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力；第二，由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入／输出端口直接接通，而且容易丢包。
如果要连到高速网络上，如提供快速以太网（100BASE－T）、FDDI或ATM连接，就不能简单地将输入／输出端口“接通”，因为输入／输出端口间有速度上的差异，必须提供缓存；第三，当以太网交换机的端口增加时，交换矩阵变得越来越复杂，实现起来就越困难。
2、存储转发方式（Store-and-Forward）存储转发（Store and Forward）是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来，先检查数据包是否正确，并过滤掉冲突包错误。
确定包正确后，取出目的地址，通过查找表找到想要发送的输出端口地址，然后将该包发送出去。
正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，并且能支持不同速度的输入／输出端口间的交换，可有效地改善网络性能。
它的另一优点就是这种交换方式支持不同速度端口间的转换，保持高速端口和低速端口间协同工作。
交换机的116个知识点1. 以太网最初基于同轴电缆．1972年发明，1979年Xerox\inter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。
一段强制10m全双工，另一端会自协商为10m半双工。
22. 自协商优先级：100BASE-TX全双工、100BASE-T4、100BASE-TX、10BASE-T全双工、10BASE-T23. 千兆以太网自协商已经实现，但光纤上的以太网自协商不能成功。
24. 交换机属于MDIX设备，PC为MDI设备。
物理芯片实现。
25. 半双工采用后推压力（backpressure）技术实现，流量控制。
26. 全双工流控遵行802.3x标准，采用64字节“PAUSE” MAC帧。
该帧采用组播地址01-80-c2-00-00-01。
27. PAUSE应用于终端和交换机之间，不能解决稳定状态的拥塞，端到端的流量控制和比简单停－起更复杂的操作。
28. 端口聚合只适用于802.3协议族的MAC机制。
29. 流控命令flow－control30. 配置端口聚合（干路）link－aggregation port_num1 to port_num231. 3526可实现3个以太网分组和一个光分组，每组8个。
E0/1、e0/9、e0/17、G1/132. vlan划分：基于端口、基于MAC、基于协议、基于子网33. 虚拟桥接局域网（VLAN）标准－802.1Q。
34. 802.1Q定义了vlan的架构（MAC帧格式）、所提供的服务、实施中涉及的协议和算法。
35. dot1q标签头包含了2字节标签协议标识（TPID）和两字节标签控制信息（TCL）。
TPID 固定值0x8100。
TCL包括priority、CFI和VLAN ID。
36. 所有具有dot1q的标签头的帧为tagged 帧。
37. GARP通用属性注册协议，其应用为GVRP和GMRP38. GARP消息有5种，join in、leave、empty、join empty、leave all。
39. GVRP是动态VLAN注册协议，开启为gvrp。
40. GVRP 分3类：normal 可动态创建、注册和注销vlan。
Fixed 允许手工创建和注册vlan，防止vlan的注销和其他接口注册此接口所知vlan。
Forbidden 注销除了vlan1以外的所有vlan，禁止在接口上创建和注册其他vlan。
41. PVLAN配置，isolate-user-vlan enable ，建立映射关系后要对接口进行操作必须先解除原来的映射关系。
42. trunk只允许缺省vlan不打标签，hybird允许多个vlan 不打标签通过。
43. 以太网帧长固定，三层交换机采用与路由器最长地址掩码匹配不同的方法－精确地址匹配处理报文。
44. 基于流的交换，第一个报文经过三层处理，其他的进行2次转发。
包交换，每个包都要进行三层检查。
45. 802.1D生成树协议，在网桥间传递一种特殊的配置信息BPDU。
功能：选择根桥、计算最短路径、选出指定网桥、选择个端口、选择包含在生成树上的端口。
46. BPDU包括：根桥ID、最小路径开销、指定网桥ID、指定端口ID。
47. 网桥ID用网桥优先级和mac地址组合来表示。
48. BPDU采用固定mac地址01-80-c2-00-00-00来作为目的地址。
SAP值0x42。
49. 根桥为网桥ID最小的那个。
50. BPDU优先级比较原则：4者依次，最小的为优。
51. 拓扑改变消息包括拓扑改变通知消息、拓扑改变应答消息、拓扑改变消息。
52. STP定时发送的周期为hello time，配置消息生存周期为message age，最大生存周期为max age。
53. 避免临时回路的方法：设置中间状态，阻塞态经过一个forward delay进入中间状态，中间状态经过一个forward delay进入转发态。
54. stp 端口的几种状态：disabled 不收发任何报文。
Blocking 不接收和发送数据，接受但不发送bpdu，不进行地址学习。
Listening不接收和发送数据，接受并发送bpdu，不进行地址学习。
Learning 不接收或转发数据，接受并发送bpdu，开始地址学习。
Forwarding 接受并转发数据，接受并发送bpdu，学习地址。
55. mac地址表老化时间值大于生成树重新计算所需时间，一盘情况使用较长值15min，生成树重新计算后使用较短的缓冲区超时值。
56. 快速生成树改进：1. 若旧的根端口已经阻塞，新的根端口连接网段的指定端口正好处于转发态，那新的根端口可无延时进入转发。
2. 等待进入转发的指定非边缘接口向下游发送一个握手报文，下游若回应赞同，则此接口无延时进入转发。
握手必须在点对点链路中，会向下传递握手直到网络边缘。
3. 边缘接口无时延进入转发。
57. 点对点链路，1.为聚合链路。
2. 端口自协商在全双工模式。
3. 端口被配置为全双工。
58. STP与RSTP区别：协议版本不同、端口状态转换方式不同、配置消息报文格式不同、拓扑改变消息传播方式不同。
59. RSTP也是单生成树实例，网络直径最好不要超过7。
60. STP可配参数，网桥优先级32768步长4096、端口优先级128 步长16、路径开销2w、hellotime 2s／max age 20s／forward delay 15s、交换网络直径7。
61. STP 可debug error、packet、event。
62. 组播向一组主机发送消息，存在于某个组的所有主机都可接受到消息。
组播源只发送一份数据报，杂需要复制的地方会被复制分发，每个网段内都保持有一分数据流。
63. 组播应用，多媒体会议、数据分发、实时数据组播、游戏与仿真。
64. 组播优势在与提高效率、优化性能和分布式应用。
65. 组播基于udp、尽最大努力传送、无阻塞控制、数据报重复和无序缴付。
66. 组成员关系协议为主机与路由器间包括IGMP。
67. 组播路由协议为路由器与路由器之间包括域内组播路由协议和域间组播路由协议。
68. 域内组播密集型DVMRP 、PIM-DM 、MOSPF。
69. 域内组播稀疏性CBT、PIM-SM。
70. 二层组播协议，IGMP snooping、HGMP、HMVR、RGMP、GMRP等。
常用的为IGMP snooping。
71. 组播地址224.0.0.0 到239.255.255.255。
保留组播224.0.0.0 到224.0.0.255。
本地管理组地址239.0.0.0到239.255.255.255. 用户组播地址224.0.1到238.255.255.255.72. 组播mac前三位01-00-5e，后面三位为ip地址后三位10进制转成16进制。
73. 224.0.0.1全体用户，224.0.0.2全体路由器，224.0.0.13全体pim路由器。
74. 组播转发采用RPF（逆向路径转发），查找组播报是否是从连接相应源地址的接口上转发而来的。
而对源地址的检查是通过查询单模路由表来实现的。
75. 二层交换机组播功能实现：目的地址为组播mac，端口包含所有接受组播数据的主机端口。
76. IGMP V1 RFC1112、IGMP V2 RFC2236。
77. IGMP当中，路由器定时发送普通查询消息，根据组成员发送的关系报告来确定特定组是否由主机存在。
当主机想加入组，主动发送组成员关系报告。
当主机要离开组时，如果他是组内的最后一个成员则发送离开组消息，若不是则安静的离开。
在一定时间内路由器没收到该组的报告，则删除组。
78. IGMP当有多个组播路由器时选择查询器，ip最小的为查询器。
79. IGMP报告抑制，主机受到查询消息并不立即发送响应报告，随机等待一段时间发送，若在等待当中该组有一个成员发送响应报告了，则就不再发送响应报告。
80. IGMP消息有三种，0x11 组播组查询、0x16 版本二组播组查询报告0x17 表示离开组播组、0x12 表示版本1组播组报告81. IGMP消息封装在IP报文内，协议号为282. IGMP v2与v1兼容，自动变为v1。
83. 解决2层交换机实现组播功能的办法，IGMP监听，针对ipv4，作好用IGMP snooping 来避免不必要的组播泛滥。
84. 启动组播multicast routing-enable85. 协议无关多播PIM UDP端口号103 组播地址224.0.0.1386. PIM-DM 密集模式，默认所有接口上都有接收者。
扩散－减枝－嫁接。
87. 断言机制（assert）当路由器受到其他路由器发来的重复组播数据时，向其发出断言消息，含有本路由器优先级、到源的路径开销、IP地址等信息，到对端比较：优先级低、路由开销小、ip地址大的获胜。
本端获胜，对方减枝。
