交换机基本知识交换机知识入门

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。

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。

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。

交换机基本操作一、交换机基础知识交换机是一种计算机网络设备，用于在局域网内部连接多个网络设备，实现网络通信。

交换机具有存储转发技术和MAC地址学习功能，可以实现网络设备之间快速、准确的数据交换。

交换机可以按照网络类型分为以太网交换机、光纤交换机、ATM交换机等；按照端口类型可以分为固定端口交换机、模块化交换机、堆叠交换机等；按照管理方式可以分为非可管理交换机、可管理交换机、智能型交换机等。

二、交换机基本操作1. 连接交换机将交换机与电源连接后，使用网线将PC或其他网络设备与交换机连接，确保连接线路正确无误。

2. 设置管理IP地址对于可管理交换机，需要先设置管理IP地址，在本地浏览器输入管理IP地址，可以进入交换机管理页面。

3. 创建VLANVLAN是逻辑分隔的网络，可以将交换机端口划分到不同的VLAN中，实现网络安全隔离和流量控制。

在交换机管理页面中，创建新的VLAN并将端口划分进去即可。

4. 配置端口对交换机端口进行配置，可以设置端口的速率、工作模式、VLAN、流控等。

在交换机管理页面中，依次选择对应的端口和设置项进行配置即可。

5. 查看交换机状态可以通过查看交换机状态实现故障排除和网络优化，查看端口的状态、链路速率、流量占用等信息。

在交换机管理页面中，通过选择相应的端口或查看交换机总体状态来查看交换机状态。

6. 物理连接检测检查网络设备与交换机之间的物理连接是否正确可靠。

可以通过交换机管理页面中的物理连接检测功能来检测。

7. MAC地址表管理MAC地址为网络设备的唯一标识，在交换机中要学习并维护MAC地址表。

可以通过交换机管理页面中的MAC地址表管理功能来查看、添加、删除MAC地址表项。

三、交换机常见故障处理1. 端口异常如果端口无法连接或连接不稳定，可以先检查物理连接是否正常，端口是否配置正确，还可以通过查看端口状态和流量占用情况来分析故障原因。

2. MAC冲突MAC冲突会导致网络设备无法正常通信，可以通过查看MAC 地址表和ARP表，找到MAC地址冲突的设备，进而解决问题。