网络基础知识-交换机技术

交换机的基础知识，网络世界的连接者在广阔的网络世界中，一种关键的设备连接各种设备、管理数据流动，为现代通信提供了高效、可靠的基础，这就是交换机。

本文将从基本概念、工作原理、主要功能、分类、未来演进等方面深入探讨交换机的基础知识。

希望能给你带来收获。

一、基本概念和背景：连接世界的纽带在网络的日常使用中，我们频繁听到“交换机”这个名词，但你是否真正理解它的含义？简单来说，交换机就是一个智能的数据分发中心，类似于城市中的交通枢纽，负责引导数据包在网络中正确、高效地流动。

随着互联网的蓬勃发展，早期网络设备如集线器已无法满足日益复杂的通信需求。

交换机作为它们的继任者，以其精巧的工作原理和智能的数据管理，成为了网络通信不可或缺的一部分。

二、工作原理：数据包的智慧派发交换机之所以能够实现高效的数据传输，归功于其独特的工作原理。

当我们在网络上发送数据包时，数据包会携带着目标设备的MAC地址。

交换机通过不断学习，建立了一个类似于地址簿的表格，记录着各个设备的MAC地址和它们所连接的端口。

当交换机接收到数据包时，它会查阅这个表格，准确地知道将数据包传递给哪个设备，避免了不必要的广播和冲突，从而提高了网络的传输效率和速度。

三、主要功能：强大的网络功能1. 数据转发和分发：交换机能够根据数据包中的目的MAC地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现设备之间的有针对性通信。

这种数据转发和分发功能确保数据能够准确到达目标设备，避免了广播和冲突。

2. MAC地址学习和建立：交换机会学习设备的MAC地址，并建立一个MAC地址表，记录每个MAC地址与其所连接的端口之间的关系。

通过这个表，交换机能够迅速判断应该将数据包转发到哪个端口，从而提高网络传输效率。

3. 广播和组播处理：当交换机收到一个广播或组播数据包时，它会将数据包转发到所有的端口，以确保所有设备都能接收到这些数据。

这在某些情况下是必要的，如ARP（地址解析协议）请求。

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。

交换技术基础入门知识交换技术基础入门知识交换机是网络中重要的组成部分，学习高级交换，店铺觉得下面的东西我们必须掌握!1、vlan的`配置(vlan的作用：逻辑划分广播域)第一种：switch#vlan database (进入vlan数据库)switch(vlan)#vlan 1-100 (建立100个vlan)switch(vlan)#exit (保存并退出)switch#show vlan (查看vlan 配置)第二种：switch(config)#vlan database (进入vlan数据库)switch(config-vlan)#vlan 1-100 (建立100个vlan)switch(config-vlan)#do show vlan(查看vlan配置)2、vtp域的配置switch(config)#vtp domain ciscoswitch(config)#vtp password ciscoswitch(config)#vtp version 2switch(config)#vtp mode server/client/tranparentswitch(config)#do show vtp3、stp生成树的各种类型与配置(作用：实现在冗余状态下无环路)选举的顺序：根桥-根端口-指定端口-阻塞端口a、传统生成树stp他会自动的在三台交换机上建立(不做配置了)b、pvst每vlan生成树(指定谁是根桥，阻塞那个端口)switch(config)#spanning-tree vlan x root primaryswitch(config)#spanning-tree valn y root secondaryc、mst多vlan生成树switch(config)#spanning-tree mst configurlationswitch(config-mst)#instance 1 vlan 1-50switch(config-mst)#instance 2 vlan 51-100switch(config-mst)#exitswitch(config)#spanning-tree mode mstswitch (config)#do show spanning-tree4、backup gateway protocol(备份网关协议)@、hsrp(hot standby route protocol)(cisco私有)支持track router(config)#interface f0/1router(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0router(config-if)#standby 1 ip 1.1.1.10router(config-if)#standby 1 priority 105router(config-if)#standby 1 preemyrouter(config-if)#do show standby注意，两个路由器上必须同时配置，内容也必须相同。

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。

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。

交换机及路由器基础知识及配置交换机及路由器基础知识及配置
章节一、交换机基础知识
1.1 交换机的定义和作用
1.2 交换机的分类和类型
1.3 交换机的工作原理
1.4 交换机的特点和优点
1.5 交换机的常见问题及故障排除方法
章节二、交换机配置和管理
2.1 交换机的初始化设置
2.2 VLAN的配置和管理
2.3 交换机端口的配置和管理
2.4 交换机的安全配置
2.5 交换机的性能优化和监控
章节三、路由器基础知识
3.1 路由器的定义和作用
3.2 路由器的分类和类型
3.3 路由器的工作原理
3.4 路由器的特点和优点
3.5 路由器的常见问题及故障排除方法章节四、路由器配置和管理
4.1 路由器的初始化设置
4.2 路由器接口的配置和管理
4.3 路由器的路由配置和管理
4.4 路由器的安全配置
4.5 路由器的性能优化和监控
附件：
本文档附带以下附件供参考：
1、交换机配置示例文件
2、路由器配置示例文件
3、相关网络拓扑图示
法律名词及注释：
1、VLAN（Virtual Local Area Network）- 虚拟局域网，是一
种将物理局域网划分成逻辑上的多个虚拟局域网的技术。

2、故障排除方法 - 指在设备或系统出现问题时，通过一系列
的技术手段和方法来确定问题原因，并进行修复和解决的过程。

3、性能优化和监控 - 指通过对网络设备性能进行监控和调优，以提高网络的稳定性、可靠性和性能表现。

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。

1. 交换机技术基础1.1.以太网简介以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。

Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。

在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。

基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。

在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。

以太网系统由三个基本单元组成：●物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；●介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；●以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。

Ethernet 基本网络组成：●共享媒体和电缆：10BaseT（双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗缆）。

●转发器或集线器●网桥●交换机以太网协议：IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。

当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率：●10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3）●100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u）●1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)）●10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae1.2.以太网交换机简介以太网交换机，也称为交换式集线器，是简化（典型）的网桥，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。

工作在 OSI 网络参考模型的第二层上.以太网交换机，也称为交换式集线器，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。

作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。

随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。

网络交换机技术随着互联网的快速发展，网络交换机技术成为了网络基础设施中不可或缺的一部分。

网络交换机作为一个核心网络设备，能够实现数据包在网络中的快速转发和传输，为各种网络应用提供高效和稳定的通信环境。

本文将从交换机的基本原理、分类和功能、技术发展以及应用场景等方面对网络交换机技术进行探讨。

一、交换机的基本原理网络交换机是通过物理地址进行转发的设备。

当交换机收到一个数据包时，会解析其中的目标物理地址，并将数据包转发至目标设备。

交换机的工作原理主要包括学习、转发和过滤三个步骤。

学习：交换机会通过监听网络中的数据流量来学习网络结构和设备的MAC地址。

当交换机接收到一个数据包时，会记录下源MAC地址和接口，建立起源MAC地址和接口的关联。

转发：交换机通过查找目标设备的MAC地址和相应的接口进行转发。

如果交换机学习到了目标设备的MAC地址，那么它会直接将数据包转发至目标设备所对应的接口。

过滤：交换机还可以通过VLAN（虚拟局域网）等功能来实现对数据包的过滤和控制。

通过配置VLAN，可以将不同的设备隔离在不同的虚拟局域网中，提高网络的安全性和可管理性。

二、交换机的分类和功能网络交换机可以根据其交换能力、端口数和管理方式等来进行分类。

常见的交换机类型包括：传统交换机、堆叠交换机、三层交换机、千兆交换机等。

传统交换机是最常见的类型，它通常具有多个端口，可提供基本的数据包转发功能。

堆叠交换机则可以将多个交换机堆叠在一起，通过内部链路进行互联，并提供更高的带宽和可伸缩性。

三层交换机在传统交换机的基础上添加了路由功能，可以实现不同VLAN之间的数据包转发。

而千兆交换机则是一种高性能的交换机，能够提供更快的数据传输速度。

除了基本的数据包转发功能外，高级交换机还具备一些更强大的功能。

例如，QoS（Quality of Service）功能可以对网络流量进行优先级调整，保证关键应用的带宽需求；ACL（Access Control List）功能可以实现对数据包的过滤和访问控制等。

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。

交换机知识点总结一、交换机概述交换机是一种网络设备，用于在局域网(LAN)内实现数据包的转发和交换，将数据包从源地址传输给目标地址。

交换机能够学习和存储网络中所有连接设备的MAC地址，并根据这些地址建立转发表，从而提高数据包的传输效率和网络质量。

交换机通常用于构建局域网，提供高速、稳定的数据交换服务。

二、交换机的工作原理1. MAC地址在局域网中，每个网络设备都有唯一的MAC地址，用于标识设备在网络中的位置。

交换机通过学习和存储MAC地址，建立转发表，实现数据包的转发和交换。

2. 数据包的转发和交换当一台设备要发送数据包时，交换机会根据转发表，将数据包从源地址转发到目标地址。

交换机会在转发表中查找目标设备的MAC地址，然后将数据包发送到目标设备的接口。

3. 交换机的转发方式交换机的转发方式主要包括存储转发和直通转发。

存储转发是指交换机接收整个数据包后再进行处理和转发，而直通转发是指交换机在接收到目标地址后立即进行转发。

4. 交换机的工作模式交换机的工作模式主要包括半双工和全双工。

在半双工模式下，交换机只能同时进行发送或接收数据包，而在全双工模式下，交换机可以同时进行发送和接收数据包，提高了数据传输的效率。

三、交换机的类型1. 交换机的分类根据交换机的用途和性能，可以将交换机分为企业级交换机、工业级交换机、家用交换机、SOHO交换机等。

2. 交换机的功能交换机可以根据其功能分为三层交换机、二层交换机和一层交换机。

三层交换机可以实现网络层路由功能，二层交换机主要用于数据链路层的传输，一层交换机主要用于物理层的传输。

3. 交换机的规模交换机根据规模的大小，可以分为小型交换机、中型交换机和大型交换机。

小型交换机规模比较小，适用于小型公司和个人用户，而大型交换机适用于大型企业和数据中心。

四、交换机的管理和配置1. 交换机的管理方式交换机可以通过Web界面、CLI命令行和SNMP等方式来进行管理和配置。

Web界面是一种图形化界面，便于用户进行管理和配置，CLI命令行是通过命令行来进行管理和配置，SNMP是一种网络管理协议，可以远程监控和管理交换机。