交换机原理与试验
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vlan与交换机实验原理
VLAN(Virtual Local Area Network)是一种将局域网划分成多个逻辑上的子网的技术。
它通过交换机进行实现,可以提高网络的安全性、性能和管理灵活性。
在交换机上实验 VLAN 的原理涉及以下几个方面:
1. VLAN 的划分,交换机可以通过端口或者标签(Tag)来划分VLAN。
通过配置交换机,可以将不同端口划分到不同的 VLAN 中,实现不同 VLAN 之间的隔离。
2. VLAN 的通信,不同 VLAN 之间的通信需要通过路由器或三层交换机来实现。
在交换机上设置 VLAN 接口,以及 VLAN 间的路由,可以实现不同 VLAN 之间的通信。
3. VLAN 的标记,交换机可以通过 VLAN 标记来识别不同 VLAN 的数据包。
IEEE 802.1Q 协议定义了 VLAN 标记的格式,交换机可以根据 VLAN 标记来转发数据包。
4. VLAN 的管理,交换机可以通过 VLAN 数据库来管理 VLAN
的信息,包括 VLAN 的名称、VLAN ID、端口成员等。
管理员可以通过交换机的管理界面或命令行来配置和管理 VLAN。
总之,VLAN 与交换机的实验原理涉及到 VLAN 的划分、通信、标记和管理等方面,需要通过交换机的配置和管理来实现。
这样的实验可以帮助理解 VLAN 技术的工作原理和实际应用。
实验三:验证交换机、HUB勺工作原理、验证HUB勺工作原理1、构建下图所示拓扑,为4个PC机配置IP地址与子网掩码,使它们之间相互连通。
2、在RealTime模式下,分别从PC到PC1 PC2到PC舔加一个Ping命令包,观察并记录包的连通性;切换到simulation模式下,再次观察并记录包的连通性。
3、重复实验任务2几次,观察结果是否有变化。
二、验证交换机的工作原理1、将上图中的HU换成交换机,观察交换机中的MAC Table!息。
注:在交换机上查看MAC Table!息的命令为:Switch#show mac-address-table2、在RealTime模式下,分别从PC(到PC1 PC到PC3S加一个Ping命令包,观察并记录包的连通性;观察交换机中的MAC Table信息。
3、清除交换机中的MAC Table!息,再切换到simulation模式下,观察并记录上述两个包的连通性;观察交换机中的MAC Table!息。
注:在交换机上清除MAC Table!息的命令为:Switch#clear mac-address-table dyn amic4、重复实验任务2、3,不同之处在于这次不要清除交换机中的MAC Table!息。
三、观察交换机MAC Table的学习过程1、保留原有的拓扑结构图,并清除交换机中的MAC Table!息。
2、在simulation模式下,从PC刮PC1添加一个Ping命令包,观察包的传递过程;再切换到RealTime模式下,从PC侄U PC添加一个Ping命令包,观察MAC Table!息,并分析原因。
注意将MAC Table!息中的MA地址与PC M的MA地址进行对照分析。
注:在simulation模式下的操作只是用于演示的,不会改变交换机的状态信息,这就是要在RealTime模式下重做的原因。
下面的实验步骤是类似的3、从PC到PC猱加一个Ping命令包,重复上述实验任务2的工作4、从PC到PC(添加一个Ping命令包,重复上述实验任务2的工作5、从PC到PC添加一个Ping命令包,重复上述实验任务2的工作四、测试题ActivityDelamns how 加酗忙忤Forwards 北uramo m iho Source MAC andDestinalion MAC addressES and Inromaiion m the switch MAC tableArawer ths queB-tiona balcui Lwing the information provided.1i. Where wil the 冒wii曲forward ifie frame?f I Fal | |F B4 j ]|Fa7Il ] Fa2 | I Fa5 II || Fa8t II Fa3 [ lFa6 || ]|Fa9|—]FalO□ FallI lFa122. When the mwh曰i forw^rti^ 亦円ff^irne, whidi 引別HE琴rrK畀刊唱true?1 II Switch nddsihc source MAC address Io ttic MAC table.1 I Frame Is 胡brWcR骑frame and wtli be foMardted to @11 port^FramB is 0 unicast frame and will I be sent to spediic pod cxily.|[ I Frame is a unicast frame and will! be ftaoded to all parts.I~~Frsrne |$ a .ri 也皐t frarriB buf II w|l| he at th@ 爭蔽5AclivityDficenriin& how the switch lorwartte a Irame ba^ed on the Sou re& MAC andQasbnaiscin MAC addn^sscs and inf口unnadon in tfhe swrlch MAC table.Answer the queBbons belqw u&ing the intormalion pruvided.PfftambleOe&lin^liQnMACSwrw MAC Lenglh TypeEn<^ip$yl@1^d□ataEnd tX 伽Eg1OB□C3U應諛吐Fal F B2 F* F A4F H» FaB F«7 FaS F B3 FaIG Fall FullOO DE1 iFal□ Fa*口血| ---- |FalO□ Fa? 1 lFa5 1 ~~鬪 1 |Fj11! iFaS I lFa6 1 lFa&□ F>121. WhHffi will 帕SwilGh forward IhB Fra囲?2. When the swiloh Forwdrdfi lh«& frame, whkti 占他rrW1t©j and I IUH?I 1 Swtch adds source <iddiBss to lhe MAC tobk:.Fromc is a brciaiHca或rname! and will Ibc forwarded to oil peris. 1 1Frame is a uni&asK rramc and VH IH be sent ia spociFic port only.J Frame is a unncasE FramB and 甬III bo Flooded to all ports.Frame is o unicast FrarriE but it will be dropped ai 1he switch.。
实验一交换机基本实验1、实验目的熟悉交换机的基本接口熟悉交换机的启动及基本配置理解交换机MAC地址表的原理掌握交换机的配置方法和相关的配置命令2、交换机的工作原理交换机是一种基于MAC(网卡的硬件地址)识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。
交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。
我们知道,传统的局域网Ethernet 使用具有冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)方法。
在CSMA/CD网络中,节点可以在它们有数据需要发送的任何时候使用网络。
在节点传输数据之前,它进行"监听"以了解网络是否很繁忙。
如果不是,则节点开始传送数据。
如果网络正在使用,则节点等待。
如果两个节点进行监听,没有听到任何东西,而开始同时使用线路,则会出现冲突。
在发送数据时,它如果使用广播地址,那么在此网段上的所有PC都将收到数据包,这样一来如果该网段PC众多,很容易引起广播风暴。
而冲突和广播风暴是影响网络性能的重要因素。
为解决这一问题就引入了交换技术交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
具体的工作流程如下:(1)当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的;(2)再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口;(3)如表中有与这目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这端口上;(4)如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上,当目的机器对源机器回应时,交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应,在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。
不断的循环这个过程,对于全网的MAC地址信息都可以学习到,二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表参见教材(略)3实验设备◆CISCO 交换机台◆DCE/DTE线缆对◆测试终端台◆5类双绞线验内容和步骤3.1 基本实验把pc机的串口连接上1924交换机的配置端口(console)后,设置好超级终端,启动交换机就进入配置界面。
交换机工作原理实验报告
实验目的:了解交换机的工作原理及配置方法,并通过实验测试交换机的工作状态和效果。
实验设备和材料:
1. 交换机:华为交换机S5720-36C-PWR-EI;
2. 计算机:一台联网计算机;
3. 网线:若干条CAT6网线;
4. 其他配件:电源线、串口线、USB线。
实验步骤:
1. 将交换机通过电源线连接供电,并通过串口线将交换机连接到计算机;
2. 在计算机上打开串口软件,如SecureCRT等;
3. 在串口软件中选择对应的串口号、波特率等配置,并打开串口进行连接;
4. 在交换机终端上输入用户名和密码,登录交换机管理界面;
5. 配置交换机端口:通过交换机管理界面配置交换机端口,在端口上设置VLAN、IP地址、端口速率和双工模式等参数;
6. 连接计算机和交换机:将计算机网线插入交换机端口上,并通过网络配置设置计算机的IP地址、子网掩码和网关等参数;
7. 测试网络连通性:在计算机上通过ping命令测试网络是否连通,如果网络通畅,则交换机配置正确。
实验结果:
通过以上实验步骤,成功配置了交换机,并测试网络连通性良好,证明了交换机的工作原理及配置方法并掌握了。
实验总结:
通过本次实验,我们了解了交换机的基本工作原理及配置方法,掌握了交换机管理界面的使用和端口的配置方法,对计算机通过交换
机进行网络连接和通信有了更深刻的理解,这对日后的实际工作和学习都有很大帮助。
现代交换原理实验
现代交换原理实验可以包括以下内容:
1. 交换机的基本组成部分和工作原理。
交换机是通信系统中的核心设备,实验应该重点介绍交换机的基本构造和工作原理,包括交换机的输入、输出、交叉连接和寻址等。
2. 交换机的性能指标和测试方法。
现代的交换机具备复杂的性能指标,比如吞吐量、时延、丢包率和稳定性等,实验应该介绍如何测试这些性能指标的方法和步骤。
3. 实验设备的搭建和连接。
实现现代交换原理实验需要构建一个模拟交换机网络,实验应该详细介绍如何连接实验设备,比如交换机、计算机和测试仪器等。
4. 交换机的基本操作和配置。
实验应该包括交换机的基本操作和配置过程,比如交换机的登录、用户管理、端口配置和VLAN配置等。
5. 交换机故障排除和分析。
实验中应该强调交换机故障排除和分析的重要性,包括故障诊断、故障定位和故障处理等。
6. 网络安全技术实验。
现代交换原理实验还应该包括网络安全技术实验,比如ARP欺骗攻击实验、端口安全配置实验和802.1X认证实验等。
总之,现代交换原理实验应该通过实际操作和模拟实验来让学生更深入地了解和掌握交换机的原理和应用,并为日后的职业生涯做好充分的准备。
交换机基本配置的实验原理
交换机基本配置的实验原理是通过设置和调整交换机的各种参数和功能,使其能够按照预定规则进行数据转发和处理。
在实验中,首先需要了解交换机的基本工作原理。
交换机是一个网络设备,用于连接并转发网络数据包。
它可以通过学习和维护一个转发表来决定将数据包转发到哪个接口,从而实现数据的高效传输。
在进行基本配置的实验中,主要涉及以下几个方面的内容:
1. 硬件连接:将交换机与其他网络设备(如计算机、服务器等)连接起来,确保物理链路的正确连接。
2. IP地址设置:为交换机的管理接口分配一个合适的IP地址,以便进行远程管理和配置操作。
3. VLAN配置:划分虚拟局域网(VLAN),将不同的端口或设备划分到不同的VLAN中,实现隔离和安全控制。
4. STP配置:配置生成树协议(Spanning Tree Protocol),避免网络中的环路出现,提高网络的可靠性和容错能力。
5. 速率限制和流量控制:根据实际需求,设置端口的速率限制和流量控制策略,控制网络流量的传输速率和优先级。
6. 安全认证与访问控制:配置交换机的安全认证功能,限制非法访问和未经授权的设备接入。
7. 网络监控与故障排除:配置交换机的网络监控功能,实时监测网络状态和性能,并进行故障排除和问题定位。
通过实验原理的了解和实践操作,可以掌握交换机基本配置的方
法与技巧,进一步提升网络管理与维护的能力。
交换机的基本配置实验原理交换机是计算机网络中的重要设备,用于连接多台计算机,实现数据的传输和交换。
在网络中,交换机的配置是非常重要的,它决定了网络的性能和稳定性。
本文将介绍交换机的基本配置实验原理。
首先,交换机的基本配置包括IP地址的设置、VLAN的配置、端口的设置等。
IP地址是计算机在网络中的唯一标识,通过设置IP地址,可以实现计算机之间的通信。
在交换机中,IP地址的设置是通过命令行界面或者Web界面进行的。
通过命令行界面,可以使用命令来设置IP地址,例如通过输入“ip address 192.168.1.1 255.255.255.0”来设置IP 地址为192.168.1.1,子网掩码为255.255.255.0。
通过Web界面,可以通过图形化界面来设置IP地址,只需要在相应的输入框中输入IP地址和子网掩码即可。
其次,VLAN是虚拟局域网的缩写,它可以将交换机划分为多个逻辑上的局域网,实现不同VLAN之间的隔离和通信。
在交换机中,VLAN的配置也是通过命令行界面或者Web界面进行的。
通过命令行界面,可以使用命令来创建VLAN,例如通过输入“vlan 10”来创建一个VLAN ID为10的VLAN。
通过Web界面,可以通过图形化界面来创建VLAN,只需要在相应的输入框中输入VLAN ID即可。
最后,端口的设置是交换机配置中的重要部分,它决定了交换机的连接方式和数据的传输速率。
在交换机中,端口的设置也是通过命令行界面或者Web界面进行的。
通过命令行界面,可以使用命令来配置端口,例如通过输入“interface gigabitethernet 1/0/1”来配置端口为GigabitEthernet 1/0/1。
通过Web界面,可以通过图形化界面来配置端口,只需要在相应的输入框中选择端口即可。
通过以上的基本配置,交换机可以实现计算机之间的通信和数据的传输。
在实验中,可以通过连接多台计算机和交换机,进行数据的传输和交换的测试。
交换机工作实验原理交换机是计算机网络中一种用于在不同主机之间传递数据的设备。
其工作原理主要包括学习、转发和过滤三个步骤。
学习是交换机的关键功能之一、当第一次接收到数据包时,交换机会检查数据包中的源MAC地址,并将该地址与接口对应起来。
交换机将源MAC地址、对应接口和时间戳存储在交换机的MAC地址表中,以供后续查询。
通过学习,交换机可以构建一个关于发送站点和接口的可用信息数据库。
转发是交换机的主要工作任务之一、当交换机接收到一个数据包时,它会检查数据包中的目的MAC地址,并参考其MAC地址表,找到与该目的地址对应的接口。
如果目的地址在MAC地址表中存在,交换机会将数据包直接转发到相应接口;如果目的地址不在MAC地址表中,则交换机会将数据包广播到除接收端口以外的所有端口上。
这种广播称为flooding。
被广播的数据包将会被其他连接在交换机上的主机接收到,并更新其MAC地址表。
过滤是交换机的另一个重要功能。
交换机可以根据MAC地址表中的信息,选择性地将数据包转发到相应接口。
由于数据包转发是基于MAC地址的,交换机可以过滤掉无关的数据包,只将目的地址在交换机中存在的数据包转发到相应接口。
这种过滤能够提高网络的安全性和性能。
此外,交换机还具有多种功能,例如端口带宽控制、虚拟局域网(VLAN)分割和链路聚合等。
端口带宽控制可以限制每个端口的带宽使用,确保网络流量均衡。
VLAN分割可以将不同的端口分为不同的虚拟局域网,实现隔离和安全性。
链路聚合可以将多个物理链路绑定为一个逻辑链路,增加带宽和冗余性。
总的来说,交换机通过学习、转发和过滤实现了数据包的高效交换和转发,提高了网络的安全性、性能和可靠性。
交换机的工作原理和功能使其成为现代计算机网络中不可或缺的设备。
路由器交换机实验报告路由器交换机实验报告引言网络技术的快速发展使得人们对于网络设备的需求越来越高。
在现代网络中,路由器和交换机是两种常见的网络设备,它们在数据传输和网络连接方面起着重要的作用。
本实验报告将介绍路由器和交换机的基本原理、功能和应用,并通过实验验证它们在网络中的性能和效果。
一、路由器的原理和功能1.1 路由器的原理路由器是一种能够连接不同网络并进行数据传输的设备。
它通过将数据包从源地址发送到目标地址,实现网络之间的通信。
路由器根据路由表中的信息,选择最佳的路径将数据包转发到下一个网络节点,从而实现数据的传输。
1.2 路由器的功能路由器具有以下几个主要功能:- 路由选择:根据网络拓扑和路由表选择最佳路径进行数据传输。
- 数据转发:将数据包从一个网络节点转发到下一个网络节点。
- 分段和重组:将大数据包分割成小的数据段进行传输,并在目标地址处重新组装。
- 数据过滤和安全:根据配置的规则对数据包进行过滤和安全检查,保护网络的安全性。
- 网络地址转换(NAT):将私有IP地址转换为公共IP地址,实现内部网络与外部网络的通信。
二、交换机的原理和功能2.1 交换机的原理交换机是一种用于连接计算机和其他网络设备的网络设备。
它通过学习和存储MAC地址,并根据目标MAC地址将数据包转发到正确的端口,实现设备之间的直接通信。
交换机工作在数据链路层,通过建立和维护MAC地址表,实现数据的快速转发。
2.2 交换机的功能交换机具有以下几个主要功能:- 数据转发:通过学习和存储MAC地址,将数据包转发到正确的端口。
- 广播和组播:将数据包发送到所有连接的设备或者特定组内的设备。
- VLAN划分:将交换机划分为多个虚拟局域网,实现不同网络之间的隔离和管理。
- 链路聚合:将多个物理链路绑定为一个逻辑链路,提高带宽和可靠性。
- 交换机管理:通过配置交换机的参数和规则,管理和监控网络设备的状态和性能。
三、实验设计与结果分析为了验证路由器和交换机的性能和效果,我们进行了一系列实验。