数据中心交换机基本知识

交换机基础知识一、交换机定义：交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。

交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网交换机。

广域的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它应用在数据链路层。

交换机有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。

实际上，交换机有时被称为多端口网桥。

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。

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在计算机网络系统中，交换概念的提出改进了共享工作模式。

而HUB集线器就是一种物理层共享设备，HUB本身不能识别MAC 地址和IP地址，当同一局域网内的A主机给B 主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据报头的MAC地址来确定是否接收。

也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。

这种方式就是共享网络带宽。

通俗的说，普通交换机是不带管理功能的，一根进线，其他接口接到电脑上就可以了。

二、交换机原理：工作在数据链路层，交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。

交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中。

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。

第一章华为园区交换机的选型和应用一、华为交换机的用户定位1、数据中心交换机根据数据中心网络规模大小和性能要求的高低，数据中心的核心层可以采用S9700、 S9300或S7700系列交换机，接入层可以采用S6700或S5700系列交换机。

2、核心交换机根据数据中心网络规模大小和性能要求的高低，核心层可以采用S9700、S9300、S7700、S6700、S5700和S3700系列交换机。

3、汇聚交换机根据数据中心网络规模大小和性能要求的高低，汇聚层可以分别采用S7700、S6700、S5700、和S3700系列交换机。

4、接入交换机根据数据中心网络规模大小和性能要求的高低，接入层可以分别采用S5700、S3700、S2700和S1700系列交换机。

二、华为园区交换机的命名规则1、S1700系列机型的命名规则S 1700-8-ACA B C IS1700-28 G F R-4P-ACC D E F H IS1700-52 F R -2 T 2 P-AC2、S2700系列机型的命名规则S 27 00-26 TP-PWR-EIA B C D E F GS 27 10-52 P-SI-ACA B C D E G HS2700-52 P -EI -ACD E G HS2700-9 TP -SI3、S3700系列机型的命名规则S 3700-28 TP-PWR-EIA B C D E FS 3700-52 P-EI-24S -DCC D F G HS3700-28 TP -EI -MC -ACC D F I HS3700-28 TP -SI -AC4、S5700系列机型的命名规则S 57 10-28 C -EIA B C E F HS 57 00 S-52 P-LI -ACA B C D E F H JS5700-48 TP -PWR -SIE G H S5700-28C -EI -24SI S5700-28C -HIH5、S6700系列交换机命名规则S 6700 -48 -EI6、S7700/9300/9700系列交换机命名规则S 77匹A B C第二章VRP系统基础及基本使用一、VRP系统基础VRP （Versatile Routing Platform,通用路由平台）是华为公司数据通信产品的通用网络操作系统平台，包括路由器、交换机、防火墙、WLAN等众多系列产品。

数据中心交换机在现代数字化时代，数据中心扮演着至关重要的角色。

它们是组织的核心，承载着大量的数据和应用程序。

数据中心交换机是数据中心网络的关键组件之一，负责管理流量、连接设备和提供网络可靠性。

本文将探讨数据中心交换机的定义、功能、优势以及如何选择合适的数据中心交换机。

数据中心交换机是一种网络设备，用于在数据中心网络中转发和控制数据流量。

它们通过连接不同的网络设备，例如服务器、存储设备、防火墙等，构建起一个高性能、低延迟的数据中心网络。

数据中心交换机通常具有多个高速端口，可以支持大量的网络流量，并且具有高度的可靠性和冗余性，以确保网络的连续性和可用性。

数据中心交换机的主要功能是转发数据包。

当数据包从一个设备发送到另一个设备时，交换机可以根据数据包的目的地将其转发到正确的位置。

这样可以实现有效的数据传输和快速响应时间。

数据中心交换机还可以实现对数据流量的控制和管理，例如启用负载均衡、实现虚拟局域网（VLAN）隔离、实施访问控制策略等。

数据中心交换机与传统企业交换机相比，有许多优势。

首先，数据中心交换机通常具有更高的端口密度和更高的吞吐量。

这意味着它们可以处理更多的网络流量，并且可以支持更多的设备连接。

其次，数据中心交换机通常支持更多的网络协议和功能，例如服务器负载均衡、网络虚拟化等。

这些功能可以提高网络的性能和扩展性。

另外，数据中心交换机还具有高度的可靠性和冗余性，通常支持热插拔和冗余电源，以提供高可用性的网络环境。

选择合适的数据中心交换机是确保数据中心网络正常运行的重要步骤。

以下是一些选择数据中心交换机的要点。

首先，需要考虑数据中心的规模和需求。

如果数据中心具有大量的设备和高密度的网络流量，那么选择具有更多端口、更高吞吐量和更大可扩展性的交换机是必要的。

其次，需要考虑网络协议和功能的需求。

根据业务需求，需要选择支持所需协议和功能的交换机。

还需要考虑交换机的可靠性和冗余性，以确保网络的可用性。

最后，还需考虑交换机的管理和监控功能，以便对网络进行有效的管理和故障排除。

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。

交换机基础知识概述
交换机（switch）是一类可以将数据报文从一个端口转发到另外一个
端口的网络设备，它的主要功能是实现网络之间的数据通信，它可以提高
网络的负载以及带宽利用率。

为了更好地了解交换机，从以下几个方面分析。

首先，交换机是网络基础设施中的关键环节，它可以为客户端连接到
内部网络以及实现多层网络之间的互联互通提供便利。

在企业网络环境中，交换机更加重要，它既可以实现不同网络层次之间的信息互通，也可以为
内部网络中的客户端提供服务，实现网络资源的共享。

而且，高端的交换
机还可以提高网络的连接性能，降低网络拥塞，提升网络服务质量。

其次，为了更好地完成网络通信，交换机需要支持多种协议，比如以
太网、Token Ring、FDDI和Frame Relay等等。

它还需要支持多协议的
网络，如IPv4和IPv6、AppleTalk和DECNet等等。

并且，交换机可以在OSI参考模型中的数据链路层。

它可以屏蔽上一层（网络层）协议对于数
据链路层的识别，实现在同一网段中不同设备之间的通信。

此外，交换机有两种操作模式：静态路由和动态路由。

详解FC交换机基础知识谈起FC交换机，大家就会想到它是数据中心贵族的象征，也是保证核心业务性能和可靠性的技术基石，但近年来，随着数据中心软件定义，IP化潮流的推进，FC交换机的市场份额有所收缩，但截至目前为止，FC技术仍然占据数据中心核心业务的半壁江山，今天详细聊聊FC交换机基础知识。

博科是FC交换机领域的领导者，其交换机被不同存储和服务器厂商OEM，下图是主流存储厂商OEM详情对位标:先从NPIV谈起，当物理主机上部署了虚拟机后，若采用原来的物理主机访问存储的方式，映射给主机的LUN是所有虚拟机可见的，安全性和可管理性都降低，同时也无法满足各个虚拟机自身直接访问存储。

NPIV就是为了解决这一问题而产生的。

NPIV是N_Port ID Virtualization，是一项虚拟化技术，ANSI标准。

当主机端应用了NPIV后，主机可以在一个物理HBA卡上虚拟出多个虚拟HBA卡，每个虚拟机都分配一个自己的虚拟HBA卡，虚拟机通过虚拟HBA访问存储设备，每个虚拟机都只能看见自己的磁盘资源，不同虚拟机间的磁盘资源相互不可见。

交换机端口NPIV为了实现上述的功能，只有主机端支持NPIV还不够，交换机也要支持NPIV才可以。

博科光纤交换机全部支持NPIV功能，各个交换机的端口的NPIV功能默认是开启的，可以通过如下的方式查看:在命令回显里面，如果NPIV capability属性为“ON”则表明该端口已经开启了NPIV 功能。

如果为“OFF”则表明该端口关闭了NPIV。

Zone的概念和作用SAN网络中一个常用的概念叫做zone，zone在SAN网络中的作用和以太网络中的VLAN有些类似。

Zone的主要作用就是把Fabric网络分区，避免不相关的设备之前相互访问，同时也具有安全的作用。

在设备较多的Fabric网络中，务必要划分zone。

一个zone由一组zone成员组成，一个设备可以是一个或多个zone的成员，如设备RAID4既是Zone2的成员也是Zone3的成员。