交换机的工作原理及其配置全解
交换机的五大工作过程
交换机的五大工作过程介绍交换机是计算机网络中的核心设备，它具有传输数据的功能，并能根据目标地址将数据包转发到目标设备。
交换机的工作涉及五个重要的过程，分别是帧接收、帧过滤、帧转发、广播处理和链路管理。
本文将逐一介绍这五个过程，并探讨它们在交换机中的作用。
1. 帧接收帧接收是交换机的第一个工作过程，它的主要功能是将物理层上接收到的信号转化为帧。
交换机通过物理层的接口接收到来自网络上的数据包，并将其解析成帧的格式，包括源MAC地址、目标MAC地址、数据等。
这个过程类似于接听电话的过程，交换机在接收到数据帧后，会对其进行进一步的处理。
2. 帧过滤帧过滤是交换机的第二个工作过程，它的主要功能是根据目标MAC地址决定是否将帧转发到某个接口。
交换机通过查找帧中的目标MAC地址，与自身的MAC地址表进行匹配，以确定帧的转发方向。
如果目标地址在MAC地址表中存在，则将帧直接转发到相应接口；如果目标地址在表中不存在，则交换机将帧广播到所有其他接口。
2.1 MAC地址表MAC地址表是交换机中非常重要的数据结构，用于存储不同设备的MAC地址和相应的接口信息。
当交换机接收到帧时，会将源MAC地址及其接口信息添加到MAC地址表中。
在帧过滤过程中，交换机会逐一比对目标MAC地址和MAC地址表中的项，以确定帧的转发方向。
2.2 帧的转发决策帧的转发决策是帧过滤过程的核心。
交换机在收到帧后，首先会在MAC地址表中查找帧的目标MAC地址，如果找到匹配项，则将帧转发到相应接口；如果找不到匹配项，则将帧广播到所有其他接口。
帧的转发决策是基于目标设备的MAC地址，因此交换机能够实现点对点的数据传输，提高网络的效率和安全性。
3. 帧转发帧转发是交换机的第三个工作过程，它将经过帧过滤的帧转发到目标设备。
在帧过滤过程中，交换机已经确定了帧的转发方向，因此在帧转发阶段，交换机只需要将帧从输入接口转发到输出接口即可。
这个过程类似于将信件从邮局寄给收件人，在转发过程中，交换机不会改变帧中的源MAC地址和目标MAC地址。
交换机要用到的元器件_解释说明以及概述
交换机要用到的元器件解释说明以及概述1. 引言1.1 概述交换机是计算机网络中一种重要的设备，用于在局域网(LAN)或广域网(WAN)中转发数据包。
它起到了决定传输路径、提高网络带宽以及实现网络安全等功能。
交换机的工作原理主要依靠各种元器件的相互协作。
本文将介绍交换机所需要使用的元器件，并对其进行解释说明和概述。
1.2 文章结构本文分为五个部分：引言、交换机元器件解释说明、交换机元器件概述、元器件选择与应用经验分享和结论。
首先，在引言部分，我们会简要介绍文章的背景和目标，以及整体的结构安排；然后，在接下来的几个部分，我们会逐一对交换机中常见的元器件进行详细解释说明，并总结其重要性；随后，通过经验分享，我们将探讨不同场景下元器件的选择与应用，并提供供应商选择和合作关系建立方面的建议；最后，在结论部分，我们会对文章内容进行总结，并展望未来交换机元器件的发展趋势。
1.3 目的本文旨在帮助读者更好地理解交换机所需要使用的元器件，包括CPU（中央处理器）、存储器（内存）和交换芯片（ASIC）。
我们将解释这些元器件的功能和作用，并详细说明它们在交换机中的应用。
同时，我们将概述元器件选择与应用经验，分享实际案例和提供有效建议。
通过阅读本文，读者可以了解交换机元器件的重要性，以及如何根据不同需求选择合适的元器件。
最后，我们将展望未来交换机元器件发展的趋势，以便读者更好地把握技术发展方向。
以上是关于文章“1. 引言”部分内容的详细描述。
2. 交换机元器件解释说明2.1 CPU（中央处理器）在交换机中，CPU（Central Processing Unit）是主要负责处理和控制网络数据的元器件。
它承担了诸如路由选择、流量控制、协议转发等重要任务。
CPU 的性能直接影响着交换机的数据转发速度和处理能力。
2.2 存储器（内存）存储器，也被称为内存，在交换机中起到临时存储和快速访问数据的作用。
它用于保存缓冲区、页表等关键数据，并支持快速的读写操作。
交换机的基本结构和功能
F0/1
F0/3
B
0260.8c01.3333
C
0260.8c01.2222
F0/2
F0/4
D
0260.8c01.4444
未知单播帧，广播帧：执行广播操作Flooding
广播地址在数据链路层表示为FFFF.FFFF.FFFF ，该地址不会被交换机学习到，目的地址为该 地址的数据帧将被交换机扩散
交换机工作原理-MAC地址表形成
在伺机通过的基础上做了调整，即 在转发前过滤有包错误的分段（64B）
1.2.3 交换机冗余备份与环路管理
冗余备份与环路: 冗余备份与环路易产生： 1、广播风暴 2、多个广播帧副本
概念
1、广播 2、广播风暴以及引起的主要原因
一、广播风暴的形成 二、多个广播帧副本
1.2.3 冗余备份与环路
Switch1 Port1
1.2.2 局域网的三种帧交换技术
1、存储转发：完全接收后转发， 期间进行错误检查和MAC地址表的 路由过滤 缺点：数据帧时延较大
2、直通（伺机通过）
在接受数据帧读取数据帧的目的地址到缓 冲器中，进行MAC地址表的路由过滤，然后 转发。
缺点：削减了检错能力
3、自由分段即无碎片直通式（伺机通 过+错误检测）
A、MAC地址表的建立
1、源主机向目的主机发送查询信息； 2、交换机记录下源MAC地址，然后向其他的端 口发送查询信息； 3、目的主机接收到查询信息，通过交换机直接与 源主机进行对话，交换机记录下目的主机的MAC 地址。 4、两台主机实行点对点的通信； 5、定时刷新。
交换机工作原理-MAC地址表形成
2、交换机与交换式网络
定义：以交换机为网络中心的网络， 叫交换式网络
简述交换机的工作过程
简述交换机的工作过程交换机是一种网络设备,用于将局域网中的设备连接起来,实现数据的传输和共享。
下面是交换机的工作过程及其特点:1. 配置和管理网络设备:交换机在接收到新的网络设备时,需要进行配置和管理。
交换机会检查设备的类型、接口和IP地址等信息,并将设备连接到局域网中。
同时,交换机还需要为每个设备分配一个唯一的IP地址,以确保它们之间的通信正常。
2. 数据转发:当数据从一个设备发送到另一个设备时,交换机会将数据包转发到目标设备的IP地址上。
这个过程被称为数据转发。
交换机可以通过配置路由表来实现路由,以便将数据包从不同的网络中转发到目标设备。
3. 端口管理:交换机的端口是连接网络设备的重要接口。
交换机需要对端口进行管理,包括端口状态、流量控制和端口安全等。
状态信息可以用于监控设备的连接状态和工作状况,而流量控制和端口安全则可以确保网络中的带宽和安全性。
4. VLAN支持:VLAN是一种将局域网中的设备分组的技术。
通过配置交换机支持VLAN,可以实现更好的数据分组和过滤,提高网络性能。
5. 支持虚拟专用网络(VPN):支持VPN的交换机可以为用户提供安全、加密的远程访问服务。
通过VPN连接,用户可以在不同的网络之间建立安全的隧道,实现数据的传输和共享。
6. 升级和维护:交换机需要定期进行升级和维护,以确保其支持最新的技术和功能,并保证网络的稳定性和安全性。
升级可以通过固件更新来完成,而维护则包括故障排除、端口检查和性能优化等。
交换机是一种常用的网络设备,其工作过程简单、高效,为网络中的设备提供了良好的连接和数据传输服务。
随着网络技术的不断发展,交换机也在不断更新和升级,以满足不同应用场景的需求。
交换机及路由器的原理与作用
交换机及路由器的原理与作用交换机及路由器的原理与作用1.介绍在计算机网络中，交换机和路由器是两个重要的设备，它们在数据传输和网络通信中发挥着至关重要的作用。
本文将详细介绍交换机和路由器的原理与作用。
2.交换机的原理与作用2.1 原理交换机是一种网络设备，用于将数据包从一个端口转发到另一个端口。
它基于目的地质（MAC地质）决定数据包的转发路径，以实现高效的数据传输。
交换机通过建立和维护一个转发表，将传入的数据包转发到正确的目标端口，从而实现网络中多个设备之间的通信。
2.2 作用交换机的作用主要体现在以下几个方面：- 实现数据包的快速转发：由于交换机基于硬件实现数据包交换，所以具有良好的转发性能，能够实现高速的数据传输。
- 分隔冲突域：交换机将每个端口视为一个独立的冲突域，可以避免数据包冲突和碰撞，提高网络的有效带宽利用率。
- 支持虚拟局域网（VLAN）：交换机可以将不同的端口划分为不同的虚拟局域网，从而实现物理隔离和逻辑划分，提高网络的安全性和灵活性。
3.路由器的原理与作用3.1 原理路由器是一种网络设备，用于连接多个网络并实现不同网络之间的数据传输。
它基于网络协议和路由算法，根据数据包的目的网络地质（IP地质）决定数据包的转发路径，以实现跨网络的数据通信。
3.2 作用路由器的作用主要体现在以下几个方面：- 实现不同网络之间的连接：路由器可以将数据包从源网络转发到目标网络，通过连接多个网络，实现不同网络之间的数据传输和通信。
- 网络地质转换（NAT）：路由器可以通过网络地质转换技术，将内部网络的私有IP地质转换为外部网络的公共IP地质，实现内部网络与外部网络的互联。
- 提供网络安全功能：路由器可以实施网络地质转换、访问控制列表等安全策略，保护网络免受恶意攻击和非法访问。
法律名词及注释：- MAC地质（Media Access Control Address）：是一个用来唯一标识网络设备的地质，由6个字节构成，通常以十六进制表示。
非常详细的锐捷三层交换机配置教程，适合新手小白
非常详细的锐捷三层交换机配置教程，适合新手小白笔者上一篇文章写了关于锐捷网关路由配置教程，但是这只是出口的配置，还不能搭建一个完整的企业网络。
那么这一篇就来讲一下锐捷的三层交换机配置，如果将上一篇文章中的锐捷网关路由配置结合这篇的交换机配置，就可以快速构建一个企业核心网络。
今天的教程是基于命令行，但是并不复杂，适合新手小白进行学习。
场景概述目的：搭建一个小型的企业内部网络，使用RG-NBR3000D-E作为出口网关，使用RG-S5750C-28GT4XS-H作为核心，使用RG-S2910-10GT2SFP-P-E作为接入POE给无线AP供电使用。
IT技术迷-网络拓扑图什么是三层交换机？三层交换机实质就是一种特殊的路由器，是一种在性能上侧重于交换而价格低廉的路由器。
传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——数据链路层进行操作，而三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜。
三层交换机最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，做到一次路由，多次转发。
当一个大型局域网按照功能或地域等因素划成一个个小局域网时，VLAN（Virtual LocalArea Network虚拟局域网）技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN间的通信都要经过路由器来完成转发。
单纯使用路由器来实现不仅端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。
三层交换机参数RG-S5750C-28GT4XS-H固定端口： 28口10/100/1000M自适应电口，4个复用的SFP接口（SFP为千兆/百兆口）4个1G/10G SFP+光口，2个扩展槽， 2个模块化电源插槽管理口：1个MGMT端口、1个Console 端口、1个Mini USB Console口、1个USB端口，符合USB2.0的标准交换容量：598G/7T包转发率：222M/396M准备工作配置前准备：console配置线、超级终端软件（或者CRT软件）。
H3C交换机的端口配置
H3C交换机的端口配置一、端口常用配置1. 实验原理1.1 交换机端口基础随着网络技术的不断发展，需要网络互联处理的事务越来越多，为了适应网络需求，以太网技术也完成了一代又一代的技术更新。
为了兼容不同的网络标准，端口技术变的尤为重要。
端口技术主要包含了端口自协商、网络智能识别、流量控制、端口聚合以及端口镜像等技术，他们很好的解决了各种以太网标准互连互通存在的问题。
以太网主要有三种以太网标准：标准以太网、快速以太网和千兆以太网。
他们分别有不同的端口速度和工作视图。
1.2 端口速率自协商标准以太网其端口速率为固定10M。
快速以太网支持的端口速率有10M、100M和自适应三种方式。
千兆以太网支持的端口速率有10M、100M、1000M和自适应方式。
以太网交换机支持端口速率的手工配置和自适应。
缺省情况下，所有端口都是自适应工作方式，通过相互交换自协商报文进行匹配。
其匹配的结果如下表。
速率一致。
其修改端口速率的配置命令为：[H3C-Ethernet0/1] speed {10|100|1000|auto}如果两端都以固定速率工作，而工作速率不一致时，很容易出现通信故障，这种现象应该尽量避免。
1.3 端口工作视图交换机端口有半双工和全双工两种端口视图。
目前交换机可以手工配置也可以自动协商来决定端口究竟工作在何种视图。
修改工作视图的配置命令为：[H3C-Ethernet0/1] duplex {auto|full|half}1.4 端口的接口类型目前以太网接口有MDI和MDIX两种类型。
MDI称为介质相关接口，MDIX称为介质非相关接口。
我们常见的以太网交换机所提供的端口都属于MDIX接口，而路由器和PC提供的都属于MDI接口。
有的交换机同时支持上述两种接口，我们可以强制制定交换机端口的接口类型，其配置命令如下：[H3C-Ethernet0/1] mdi {normal| cross| auto}Normal：表示端口为MDIX接口Cross：表示端口为MDI接口Auto：表示端口工作在自协商视图1.5 流量控制由于标准以太网、快速以太网和千兆以太网混合组网，在某些网络接口不可避免的会出现流量过大的现象而产生端口阻塞。
什么是交换机端口镜像及其工作原理
什么是交换机端口镜像及其工作原理端口镜像（port Mirroring)把交换机一个或者多个端口（VLAN）的数据镜像到一个或者多个端口的方法。
在一些交换机中，我们可以通过对交换机的配置来实现将某个端口上的数据包，拷贝一份到此外一个端口上，这个过程就是“端口镜像”，如下图：端口1 为镜像端口，端口2 为被镜像端口；因为通过端口1可以看到端口2的流量，所以，我们也称端口1为监控端口，而端口2为被监控端口。
市面上，绝大多数交换机（如cisco产品)的某个口被设置为镜像端口后，接到该端口的主机将无法发送数据包到网内其他机器，变成为了“单向接受”模式； 这种情况，并不利于监控，因为系统无发发送封包到客户机，而导致无法对客户机进行控制；无非“网路岗”针对此类情况有专门的解决手段，如碰到此类情况，用户可以咨询我公司技术人员。
无非仍然有部份交换机除外，比如：TPLink-SF2005或者TP-Link2428web，因为其价格便宜，功能实用，因此我们普通建议客户购买这两款交换机进行监控。
注：如果监控的电脑超过了40台建议用TP-Link2428web,这款交换机自带网管功能，性能比TPLink-SF2005高，而且还有两个千M电口可以做为监控使用。
如果使用其它品牌的交换机只要支持端口镜像功能的话也同样可以达到上网 监控，qq和msn聊天监控，邮件监控及抓包分析的效果。
端口镜像的目的由于部署 IDS 产品需要监听网络流量（网络分析仪同样也需要），但是在目前广泛采用的交换网络中监听所有流量有相当大的艰难，因此需要通过配置交换机来把一个或者多个端口（VLAN）的数据转发到某一个端口来实现对网络的监听。
端口镜像的功能监视到进出网络的所有数据包，供安装了监控软件的管理服务器抓取数据,如网吧需提供此功能把数据发往公安部门审查。
而企业出于信息安全、保护公司机密的 需要，也迫切需要网络中有一个端口能提供这种实时监控功能。
在企业中用端口镜像功能，可以很好的对企业内部的网络数据进行监控管理，在网络出现故障的时候，可以做到很好地故障定位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
交换机的工作原理及其配置全解
交换机是一种计算机网络设备，用于连接多个网络设备，例如计算机、服务器和打印机等。
它的主要功能是根据目的MAC地址在不同设备之间转
发数据包。
工作原理：
交换机内部有一张MAC地址表，该表记录着连入交换机的设备的MAC
地址和对应的端口号。
当一个数据包到达交换机时，它会读取数据包中的
目的MAC地址，并在MAC地址表中查找该地址对应的端口。
如果交换机在表中找到了目的MAC地址，则会将数据包直接发送到对
应的端口，从而实现局域网内设备之间的直接通信。
如果交换机在表中找不到目的MAC地址，则会将数据包广播到所有端口，以便寻找到对应的设备。
当设备收到广播数据包时，它会将自己的MAC地址和端口信息发送给交换机，交换机会将这个信息添加到MAC地址
表中，并将数据包转发给该端口。
配置全解：
一、连接交换机
1.将交换机与其他设备（例如计算机、服务器和打印机）通过以太网
电缆连接。
确保电缆的一端插入交换机的端口，另一端插入设备的网络接口。
2.进入交换机的管理界面。
二、配置交换机的基本设置
1.设置管理IP地址。
在管理界面中找到IP地址设置选项，通常可以
设置IP地址、子网掩码和网关。
确保IP地址与局域网内其他设备的IP
地址在同一个子网中。
2.配置主机名。
在基本设置中找到主机名设置选项，为交换机设置一
个唯一的名称，用于标识设备。
3.确定VLAN。
如果有需要，可以在VLAN设置选项中创建和配置虚拟
局域网（VLAN）。
三、配置交换机的端口设置
2.配置VLAN成员。
在端口设置中可以将端口分配给特定的VLAN成员，以实现不同VLAN之间的隔离和通信。
四、配置交换机的安全设置
1.启用端口安全。
可以在安全设置中启用端口安全功能，通过限制每
个端口上允许的MAC地址数量，以增强网络的安全性。
2.配置访问控制列表（ACL）。
在安全设置中可以创建和配置ACL，
以限制特定设备或特定类型的流量进入或离开交换机。
五、配置交换机的网络管理
1.配置SNMP（简单网络管理协议）。
启用SNMP功能，可以实现对交
换机的远程监控和管理。
2.配置日志记录和警报。
可以在管理界面中设置日志记录和警报，以
便快速识别和解决网络问题。
六、保存和应用配置
1.确认配置更改。
在完成所有配置后，仔细检查并确认配置更改的准确性。
2.保存和应用配置。
在管理界面中找到保存和应用配置的选项，将新的配置保存到交换机中，并确保应用配置生效。
总结：
交换机是一种关键的网络设备，通过查找MAC地址表将数据包发送到目标设备，从而实现设备之间的通信。
为了正确配置交换机，需要设置基本信息、端口设置、安全设置和网络管理等。
这些步骤都有助于提高网络的性能、安全性和可管理性。