交换机的基本原理与配置
交换机配置学习教材
交换机还具备对数据的简单处理能力和对交换 地址的学习能力。
交换机工作原理
交换机在接收到数据帧后会解析该数据帧，并根据帧 内的目的MAC地址进行转发。
如果交换机在MAC地址表中没有找到与目的MAC地 址相对应的条目，则会向除了接收到该帧的端口以外
根据应用层次划分，交换机可分为企业级交换机、校园网交换机、 部门级交换机和工作组级交换机、桌机型交换机等。
交换机类型与特点
根据交换机的结构划分，交换机可分为固定端口交换机和 模块化交换机。
根据工作协议层划分，交换机可分为第二层交换机、第三 层交换机和第四层交换机。
不同类型的交换机具有不同的特点，例如，企业级交换机 通常具有高可靠性、强扩展性、强大网络管理能力和高吞 吐率等特点。
VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是一种将局域 网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的技术。
控制广播风暴
通过VLAN划分，将广播域限制在一定范围内，避免广播风暴影响整 个网络。
提高网络安全性
不同VLAN间的通讯需要经过路由器或三层交换机，可实现不同部门 或用户间的访问控制。
将交换机的端口与特定的MAC地址进行绑 定，确保只有绑定的设备可以接入网络。
MAC地址过滤
通过设置MAC地址过滤规则，限制非法 MAC地址的设备接入网络。
应用场景
防止MAC地址欺骗和非法接入，提高网络 安全。
SSH远程登录管理
SSH配置步骤
生成密钥对，配置SSH服务器，启用SSH登 录。
SSH基本概念
在每个VLAN中配置一个路由器接口，实现不同VLAN间的数据转发。这种方法需要在 路由器上配置多个子接口，分别对应不同的VLAN。
交换机的基本配置实验报告
交换机的基本配置实验报告交换机的基本配置实验报告一、实验目的本实验旨在探索交换机的基本配置，并了解其在网络中的重要作用。
通过实际操作，加深对交换机的理解，掌握其基本配置方法和技巧。
二、实验原理交换机是一种用于连接计算机网络中多个设备的网络设备。
它能够根据目的地址将数据包转发到相应的目标设备，提高网络传输效率和安全性。
三、实验步骤1. 连接交换机：将交换机与计算机通过网线连接，确保物理连接正常。
2. 登录交换机：打开计算机上的终端软件，通过串口或Telnet方式登录交换机的控制台界面。
3. 配置基本信息：在控制台界面中，输入用户名和密码进行登录。
进入交换机的配置模式后，设置交换机的主机名、IP地址、子网掩码等基本信息，以便进行后续配置。
4. 配置端口：根据实际需求，对交换机的端口进行配置。
可以设置端口的速率、双工模式、VLAN等参数，以适应不同的网络环境和设备需求。
5. 配置VLAN：通过创建和配置虚拟局域网（VLAN），将交换机的端口划分为不同的广播域，增强网络的安全性和管理能力。
6. 配置链路聚合：通过将多个物理链路绑定为一个逻辑链路，提高链路的带宽和冗余性，增加网络的可靠性。
7. 配置STP：通过启用生成树协议（STP），防止网络中出现环路，避免广播风暴和数据包冲突，提高网络的稳定性。
8. 配置ACL：通过访问控制列表（ACL），对网络流量进行过滤和控制，保护网络的安全性和隐私。
9. 保存配置：在完成交换机的基本配置后，及时保存配置文件，以便下次启动时自动加载。
四、实验结果通过以上步骤，成功完成了交换机的基本配置。
经过测试，交换机能够正常工作，并能够按照配置的规则进行数据包的转发和处理。
各个端口、VLAN、链路聚合等功能也能够正常运行。
五、实验总结本次实验通过实际操作，深入了解了交换机的基本配置方法和技巧。
交换机作为网络中重要的设备，其配置对于网络的性能和安全至关重要。
合理配置交换机的端口、VLAN、链路聚合等参数，能够提高网络的传输效率和可靠性，增强网络的安全性和管理能力。
交换机基本配置实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过对交换机进行基本配置，使学生掌握交换机的基本功能和操作方法，了解交换机的工作原理，为今后的网络管理和维护工作打下基础。
二、实验环境1. 实验设备：三层交换机一台2. 实验软件：网络仿真软件（如Cisco Packet Tracer）3. 实验工具：网络仿真软件配套的虚拟网络设备三、实验内容1. 交换机的基本操作2. 交换机的基本配置3. 交换机的安全配置四、实验步骤1. 交换机的基本操作（1）启动交换机，并进入用户模式。
（2）查看交换机的版本信息、硬件信息等。
（3）进入特权模式，进行高级配置。
（4）退出特权模式，返回用户模式。
2. 交换机的基本配置（1）配置交换机的主机名。
（2）配置交换机的登录信息，包括用户名和密码。
（3）配置交换机的VLAN信息。
（4）配置交换机的端口信息，包括端口描述、VLAN分配等。
3. 交换机的安全配置（1）配置交换机的访问控制列表（ACL），限制访问权限。
（2）配置交换机的SSH功能，提高远程登录的安全性。
（3）配置交换机的Telnet功能，允许远程登录。
五、实验结果与分析1. 交换机的基本操作通过实验，学生掌握了交换机的基本操作，包括启动、进入用户模式、查看设备信息、进入特权模式等。
2. 交换机的基本配置（1）配置交换机的主机名。
实验结果显示，交换机成功设置了主机名，并在后续操作中正确显示。
（2）配置交换机的登录信息。
实验结果显示，交换机成功设置了用户名和密码，并验证了登录信息。
（3）配置交换机的VLAN信息。
实验结果显示，交换机成功创建了VLAN，并将端口分配到了对应的VLAN。
（4）配置交换机的端口信息。
实验结果显示，交换机成功设置了端口描述和VLAN分配，并验证了端口信息。
3. 交换机的安全配置（1）配置交换机的ACL。
实验结果显示，交换机成功配置了ACL，并验证了访问权限。
（2）配置交换机的SSH功能。
实验结果显示，交换机成功配置了SSH功能，并验证了远程登录的安全性。
交换机的基础知识
交换机的基础知识许多新型的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。
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。
交换机配置教程
交换机配置教程目录一、基础概念 (2)1.1 什么是交换机 (2)1.2 交换机的功能 (3)二、交换机基本操作 (4)2.1 连接电源 (5)2.2 登录交换机 (6)2.3 查看和修改配置 (7)三、交换机基本配置 (8)四、交换机高级配置 (9)五、交换机故障排查与维护 (10)5.1 常见故障排查方法 (11)5.2 系统升级与备份 (12)六、交换机配置实例 (14)6.1 企业办公网络配置示例 (15)6.2 校园网配置示例 (16)6.3 企业数据中心配置示例 (17)七、交换机命令行界面 (18)八、交换机配置文件管理 (19)8.1 配置文件的作用 (21)8.2 配置文件的创建与导入 (22)8.3 配置文件的备份与恢复 (24)九、交换机与网络操作系统的集成 (24)十、交换机安全性配置 (26)10.1 交换机安全管理 (27)10.2 交换机端口安全 (28)10.3 交换机访问控制列表 (29)十一、交换机性能优化 (31)11.1 交换机端口流量控制 (33)11.2 交换机背压控制 (34)11.3 交换机缓存优化 (35)十二、交换机应用场景 (37)12.1 企业办公网络 (38)12.2 企业数据中心 (40)12.3 无线网络 (42)十三、总结与展望 (43)13.1 交换机配置教程总结 (44)13.2 未来交换机技术发展趋势 (44)一、基础概念交换机是一种网络设备，主要用于在局域网(LAN)中实现数据的转发和通信。
它的主要功能是接收来自一个端口的数据包，然后根据目标MAC地址将数据包转发到另一个端口，从而实现不同设备之间的通信。
交换机的工作原理类似于电话交换机，通过识别源MAC地址和目标MAC地址来决定数据包的转发路径。
交换机通常有两种工作模式：访问控制列表(ACL)模式和广播模式。
在ACL模式下，交换机会根据预先设定的规则对数据包进行过滤，只有符合规则的数据包才会被转发。
交换机基本配置的实验原理
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。
三层交换机静态路由配置实验原理
三层交换机静态路由配置实验原理三层交换机是一种具备路由功能的网络设备，它可以在不同的网络之间进行数据包转发和路由选择。
静态路由是一种简单的路由配置方法，需要手动设置路由表项来指定数据包的传输路径。
下面是三层交换机静态路由配置实验的基本原理：1. 网络拓扑：首先，需要构建一个具有多个网络子网的拓扑结构。
这可以包括多个三层交换机和多个连接的网络设备（例如路由器或主机）。
2. IP 地址规划：为每个网络子网分配唯一的 IP 地址范围。
确保每个子网具有不同的网络地址，并根据需要分配子网掩码。
3. 三层交换机配置：在每个三层交换机上，配置接口 IP 地址。
这些地址应该属于不同的子网，并且应该与相应网络接口的IP 地址一致。
4. 路由配置：使用静态路由配置命令来设置路由表项。
通过设置适当的路由表项，可以指定数据包的转发路径。
在三层交换机上，可以使用以下命令来配置静态路由：• ip route <目标网络地址> <子网掩码> <下一跳地址>：将目标网络地址和子网掩码映射到下一跳地址。
下一跳地址可以是连接到其他网络的三层交换机或路由器的 IP 地址。
例如：ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2 表示将目标网络地址为192.168.2.0/24 的数据包转发到下一跳地址192.168.1.2。
5. 测试连通性：完成路由配置后，可以进行连通性测试。
通过向不同网络的主机发送数据包，并检查是否能够相互访问，可以验证静态路由配置是否成功。
请注意，静态路由配置是一种最基本的路由配置方法。
在更大规模和复杂的网络环境中，可能需要使用动态路由协议（如OSPF、BGP 等）来实现更灵活和自动化的路由选择。
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第五章
交换机的基本原理与配置
Frame:帧
Packet：包
Bit：位
以太网：10Mb/s
快速以太网：100Mb/s
以太网工作在数据链路层（以MAC地址寻址）
数据链路层的功能：1）、数据帧的建立、维护与拆除
2）、帧包装、帧传输、帧同步
3）、帧的差错恢复
4）、流量控制
以太网地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备
Mac地址：6个字节48位：前24位是供应商的标识，后24位是网卡的唯一标号
第八位是0-物理地址(单播地址)
1-逻辑地址（组播地址）
前24位：00-06-1b：IBM公司
00-0d-28：CISCO公司
﹠前导码：包含八个字节，前七个字节的值为OxAA，而最后一个字节为OxAB，在DIX，中，前导码被认为是物理地址封装的一部分
﹠目的地址（DA）包含六个字节，DA标识了帧的目的站点的MAC地址，DA可以是单播地址（单个目的地）、组播地址（组目的地）或广播地址
﹠源地址（SA）包含六个字节，SA标识了发送帧站点的MAC地址SA一定是单播地址（即第八位是0）
﹠类型：包含两个字节，用来标识上层协议的类型，例如：0800H表示IP地址
数据域包含46——1500个字节，数据域封装了通过以太网传输的高层协议信息，至少包括46个字节，否则会当做碎片
帧
帧校验序列（FCS）包含四个字节
CISCO(思科)：美国的，生产交换机、路由器、防火墙
交换机的工作原理：1）、初始状态
2）、MAC地址学习
3）、广播未知数据帧
4）、接收方回应
5）、交换机实现单播通信
交换机以太网接口双工模式：
（1）、单工：两个数据之间只能沿单一方向传输数据
（2）、半双工：两个数据之间可以双向数据传输，但不能同时进行
（3）、全双工：两个数据之间可双向且同时进行数据传输
交换机以太网接口速率：（1）、接口连接时进行协商
（2）、协商失败则无法正常通信
配置前的连接：（1）、console电缆
（2）、物理接口：计算机COM口
交换机/路由器：console口
（3）、软件连接：超级终端
其他软件
Secure CRT 软件的配置：（1）、端口选择
（2）、选择连接方式
（3）、COM口属性
进入交换机系统时显示：switch>
CISCO交换机的命令行
（1）、用户模式：只能查看一些统计信息，权限最低
Switch>
（2）、特权模式：switch>enable
Switch#
(3)、全局配置模式：
switch#config terminal
switch#
(4)、接口模式：
switch（config）#interface fastethernet 0/1
switch(config-if)#
命令含义：
Interface：关键字
Fastethernet：接口类型
“0”：模块号“1”：接口号
特权模式退回用户模式：disiable
TAB键：补齐命令
进入全局配置模式：configure terminal
或conf t
进入0/1接口：interface fastethernet 0/1或int f0/1
模式间转换：switch >en
Switch#conf t
Switch(config)#int f0/1
Switch(config-if)#
任何情况下只要按CTRL+Z（或end）回到特权模式
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#exit
Switch#disable
Switch>
CTRL+A:光标移动到命令行的开始位置
CTRL+E:光标移动到命令行的结束位置
显示系统IOS名称以及版本信息：show version
查看MAC地址表：show mac-adress-table[dynamic]
Ports：对应交换机的端口号
指定接口的双工模式：switch（config-if）#duplex {full/half/auto}
指定接口号通信速率：switch（config-if）#speed {10/100/1000/auto}
查看以太网接口的双工模式和通信速率：switch interface fastethernet 0/24 有意者请点击。