交换机基础知识

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。

交换机就主要从提高连接服务器的端口的速率以及相应的帧缓冲区的大小，来提高整个网络的性能，从而满足用户的要求。

一些高档的交换机还采用全双工技术进一步提高端口的带宽。

交换机技术基础知识交换技术可分为：端口交换、帧交换和信元交换。

下面是整理的交换机技术基础知识，希望对你有帮助!1.端口交换技术端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段(每条网段为一个广播域)，不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。

以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。

根据支持的程度，端口交换还可细分为：模块交换：将整个模块进行网段迁移。

端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。

端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。

这种交换技术是基于OSI第一层上完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。

如果配置得当，那么还可以在一定程度进行容错，但没有改变共享传输介质的特点，自而未能称之为真正的交换。

2.信元交换技术ATM技术采用固定长度53个字节的信元交换。

由于长度固定，因而便于用硬件实现。

ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。

ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。

ATM采用了统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道的利用率。

ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。

但随着万兆以太网的出现，曾经代表网络和通讯技术发展的未来方向的ATM技术，开始逐渐失去存在的意义。

3.帧交换技术帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。

一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种：直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。

存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制。

前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。

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。

交换机的基础知识1.1 交换机简介交换机是计算机网络中的关键设备，用于连接各种网络设备，实现数据的高效传输。

与集线器不同，交换机能够根据MAC地址学习和过滤数据，提高网络性能和安全性。

1.2 交换机的工作原理交换机在数据链路层工作，根据目标设备的MAC地址将数据包从源端口传送到目标端口。

通过建立MAC地址表，交换机能够学习设备的物理位置，实现更快速、精准的数据传输。

二、交换机的基本配置2.1 连接交换机在使用交换机之前，首先要通过网线将计算机或其他网络设备与交换机连接。

确保连接的网线正常，端口指示灯亮起，表示连接正常。

2.2 登录交换机要配置交换机，首先需要登录到其管理界面。

通常，我们可以通过Telnet或串口连接来进行登录。

确保登录时使用的用户名和密码是正确的，以确保获取管理员权限。

三、交换机的基本命令3.1 查看端口状态在交换机上，了解端口的状态是很重要的。

使用以下命令可以查看端口的工作状态和连接情况：bashCopy codeshow interfaces status这个命令会列出所有端口的详细信息，包括端口的速度、双工模式以及连接状态。

3.2 配置VLAN虚拟局域网（VLAN）是交换机中一个重要的概念，通过将不同的端口划分到不同的VLAN中，可以实现逻辑上的隔离。

以下是配置VLAN的简单命令：bashCopy codevlan databasevlan 10vlan 20exit这个命令序列会创建两个VLAN（ID为10和20）。

3.3 配置端口将端口划分到特定的VLAN中是常见的配置任务。

使用以下命令可以完成这个操作：bashCopy codeinterface fastEthernet 0/1switchport mode accessswitchport access vlan 10这个命令将交换机的端口FastEthernet 0/1配置为访问模式，并划分到VLAN 10中。

3.4 保存配置在完成配置后，务必将配置保存到交换机的非易失性存储中，以便在重新启动后配置依然生效：bashCopy codewrite memory这个命令将当前的运行配置保存到交换机的闪存中。

一、交换机基础1.1、常见的局域网故障1、环路问题：如果二层内部没有开启STP等防环路协议，则可能出现广播风暴等环路问题。

2、mac地址漂移：Port号与MAC地址映射出错；交换机的复制转发洪泛机制占用链路带宽。

3、ARP攻击：在局域网内形成arp 欺骗或者网关欺骗。

1.2、交换概念MAC地址表项（Vlan）：使用一列Vlan表项来对MAC地址表进行逻辑层面的分层，使得广播域隔离。

（若收到不带Vlan标签的帧，则交换机便无法进行转发，只有带有Vlan标签的帧才能到达出端口。

802.1q（Vlan帧格式）：在原有的以太帧基础上，源MAC地址后加上一个2Byte的Tag字段。

o Tag字段为2字节，32bits。

o TPID占前16bits，用于标识该帧是否带有Vlan标签，固定为0x8100。

o Priority占3bits，用于标识优先级，实现二层QoS。

o CFI占1bit，用于区分令牌环网与以太网。

o D占最后的12bits，用于区分vlan id，范围为0-4095，可用vlan 编号为1-4094。

vlan标签帧端口标签配置：打标签一定在入口，去除标签一定在出口Access口入口若不带标签，则打上vlan标签；若带标签，则只对相同标签的帧进行转发，出口去除标签。

Trunk口（二层中主要实现不同Vlan之间的透传）入口若带标签，则判断是否允许转发；若不带标签，则打上pvid，再判断是否允许转发，出口，若标签与pvid相同，则去除标签；若标签不同，则判断是否允许转发。

二、三层交换机1、三层Vlan虚拟接口•在int vlan后，将创建一个虚拟三层接口，并且生成该接口的MAC 地址•在三层vlan虚拟接口之间进行转发时，将通过查询路由表来修改为下一跳所对应的源、目的MAC地址以及Vlan标签。

•2、三层交换设备互联•转换为路由口（设备支持），如华为设备的undo portswitch。

•使用Trunk口互连（需相同Vlan），需要对端的设备也配成为Trunk 模式。

交换机基础知识,交换机知识大全交换机笔记,学习资料交换机工作在OSI 模型的第二层（数据链路层）作用：可以将原有的网络划分成多个段，能够扩展网络的传输距离并支持更多的网络节点。

划分网络段有效隔离广播，减少冲突。

交换机的每个端口是独立的冲突域中，所有的端口都是在同一个广播域中关于交换机的一点配置笔记（cisco）交换机的功能地址学习：最开始交换机的MAC表是空的，它是通过学习源地址来得到每个连接端口连接的设备的MAC地址。

当它收到一个帧时，它学习到这个帧的源MAC 地址，并保存到MAC表中，然后查看MAC 表，如果MAC表中没有目的MAC时，它就洪泛（洪泛就是向每个端口发送这个帧）如果有就发到对应的端口。

转发过滤：收到一个帧时，会查看MAC地址表，决定把帧转发到那个端口。

消除循环：当网络中有冗余回路时，会用生成树阻止冗作路径中传输相同帧。

进入交换机时有如下三种选择键入M 进入菜单模式键入K进入命令行模式键入I进入IP配置模式我们要进入的是命令行。

其于IOS的交换机：有三种模式，“>”用户模式，“#”特权模式，“（CONFIG）#”全局模式。

在用户模式输入enable进入特权模式，在特权模式下输入disable回到用户模式。

在特权模式下输入configure terminal进入全局模式。

在特权模式下输入DISABLE回到特权模式下show version 查看系统硬件的配置，软件版本号等。

Show running-config 查看当前正在运行的配置信息show interfaces Ethernet 0/1 查看E0/1口的信息show ip 查看交换机的IP地址设置交换机名：hostname[交换机名]如：hostname switch1设置交换机的IP地址：ip address [ip address ][netmask] 如ip address设置交换机的缺省网关：ip default-gatway [ip address] 如：ip default-gatway设置密码enable password level [1-15] [passwork]1-15 表示级别，1表示设置登录时的密码，15设置进入全局模式的密码。

关于交换机的知识交换机是计算机网络中的一种设备，用于实现局域网中不同主机之间的数据交换和路由。

它具有多个接口，可以将数据包从一个接口转发到另一个接口，以便实现主机之间的通信。

一、交换机的基本原理交换机的基本原理是通过学习和转发机制实现数据包的传输。

当交换机收到一个数据包时，它会检查数据包中的目的MAC地址，并将这个地址与交换机内部的MAC地址表进行比较。

如果MAC地址表中存在相应的条目，交换机就会将数据包转发到相应的接口；如果MAC地址表中不存在相应的条目，交换机就会广播这个数据包到所有的接口上，以便学习这个目的MAC地址所对应的接口。

当交换机学习到新的MAC地址时，它会将这个地址和对应的接口添加到MAC地址表中，以便后续的数据转发。

二、交换机的优点相比于集线器，交换机具有以下几个优点：1. 提供更高的带宽利用率：集线器将所有的数据包广播到所有的接口上，会造成带宽的浪费，而交换机只将数据包转发到目的接口，提高了带宽利用率。

2. 支持多种网络协议：交换机可以根据数据包的协议类型进行转发，支持同时传输不同网络协议的数据包。

3. 提供更好的安全性：交换机通过MAC地址学习和转发机制，可以阻止未经授权的设备访问网络，提供了更好的安全性。

4. 支持虚拟局域网(VLAN)：交换机可以将网络划分为多个虚拟局域网，实现不同局域网之间的隔离和安全控制。

三、交换机的类型根据交换机的工作方式和功能，可以将交换机分为以下几种类型：1. 传统交换机：也称为HUB交换机，工作在物理层，只能广播数据包，无法进行数据过滤和转发。

2. 二层交换机：也称为MAC交换机，工作在数据链路层，可以通过MAC地址学习和转发机制实现数据包的转发。

3. 三层交换机：也称为路由交换机，除了具备二层交换机的功能外，还可以进行网络层的路由转发。

4. 企业级交换机：具备更高的性能和可靠性，支持更多的接口和功能，适用于大规模企业网络的构建。

5. 智能交换机：具备更强的管理和监控功能，可以实现对网络流量和设备进行精细的控制和管理。

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。

交换机基础知识单选题100道及答案解析1. 交换机工作在OSI 模型的（）层。

A. 物理层B. 数据链路层C. 网络层D. 传输层答案：B解析：交换机工作在数据链路层，根据MAC 地址进行帧的转发。

2. 以下哪种不是交换机的主要功能（）A. 地址学习B. 路由选择C. 帧转发D. 过滤答案：B解析：路由选择是路由器的主要功能，交换机主要实现地址学习、帧转发和过滤。

3. 交换机通过（）来学习MAC 地址。

A. 广播帧B. 组播帧C. 单播帧D. 以上都不是答案：C解析：交换机通过接收单播帧来学习源MAC 地址与端口的对应关系。

4. 当交换机收到一个未知目的MAC 地址的帧时，它会（）A. 丢弃该帧B. 广播该帧C. 转发给特定端口D. 缓存该帧答案：B解析：对于未知目的MAC 地址的帧，交换机会进行广播。

5. 交换机的端口工作模式不包括（）A. 半双工B. 全双工C. 自适应D. 单工答案：D解析：交换机端口常见的工作模式有半双工、全双工和自适应，没有单工模式。

6. 以下哪种交换技术可以减少广播域（）A. 二层交换B. 三层交换C. 四层交换D. 以上都不是答案：B解析：三层交换基于IP 地址进行转发，可以隔离广播域，二层交换不能。

7. 交换机的背板带宽反映了（）A. 交换机的处理能力B. 交换机的端口数量C. 交换机的MAC 地址表大小D. 交换机的价格答案：A解析：背板带宽决定了交换机的数据交换能力，反映了处理能力。

8. VLAN 技术在交换机中的作用是（）A. 增加网络带宽B. 提高网络安全性C. 减少网络延迟D. 以上都不是答案：B解析：VLAN 可以将网络划分成多个逻辑网段，提高网络安全性和管理性。

9. 以下关于交换机堆叠的描述，错误的是（）A. 可以增加端口数量B. 可以提高交换性能C. 堆叠设备之间使用普通网线连接D. 通常需要专用的堆叠模块答案：C解析：交换机堆叠通常需要专用的堆叠模块和线缆，不是普通网线。

交换机基本知识交换机知识入门交换机是日常生活工作中经常用到的物品，但不少人队交换机基本知识却不是很了解，本文从交换机的起源、类型、应用、交换方式等方面介绍了交换机基本知识（入门知识），希望对大家有所帮助。

交换机定义什么是交换机？交换机英文名称为Switch，也称为交换式集线器，交换机是构建网络平台的“基石”，又称网络开关它是一种基于MAC地址(网卡的硬件标志)识别，能够在通信系统中完成信息交换功能的设备。

其工作原理可以简单地描述为“存储转发”四个字。

因为交换机支持“全双工”模式，所以B在接收A发送数据的同时，还可以向A或其他的计算机发送数据。

如果在MAC地址中没有B的地址信息，那么交换机可以通过“MAC地址学习”功能将连接到自身的B计算机MAC地址记住，形成一个节点与MAC地址的对应表。

交换和交换机最早起源于电话通讯系统（PSTN），我们现在还能在老电影中看到这样的场面：首长（主叫用户）拿起话筒来一阵猛摇，局端是一排插满线头的机器，戴着耳麦的话务小姐接到连接要求后，把线头插在相应的出口，为两个用户端建立起连接，直到通话结束。

这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。

当然现在我们早已普及了程控交换机，交换的过程都是自动完成。

交换机的类型交换机类型的了解是交换机的基本知识，必须掌握。

交换机有多种分类方式：从网络覆盖范围划分交换机可以分为以下两类：广域网交换机和局域网交换机根据传输介质和传输速度分：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。

根据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。

根据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。

根据工作协议层划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机根据是否支持网管功能划分网管型交换机和非网管理型交换机交换机的应用作为局域网的主要连接设备，交换机成为应用普及最快的网络设备之一。