局域网交换机

一、交换机 1、工作原理 交换机位于OSI参考模型中的数据链路层（即第二层），是一种基于MAC地址识别的，用于完成数据的封装和转发的网络设备。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受者之间建立临时的交互路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 2、工作过程 （1）当交换机从某个端口收到一个数据包时，先读取包中的源MAC地址，从而建立源端口与源MAC地址的对应关系，并将其添加至地址表。 （2）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）如果地址表中有与该目的MAC地址对应的端口，则把数据包直接复制到这端口上。 （4）如果在MAC地址表中没有找到该MAC地址，也就是说，该目的MAC地址是首次出现，则将该帧发送到所有其他端口（源端自除外），相当于该帧是一个广播帧。拥有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后，将立即作出应答，从而使交换机将“端口号-MAC地址”对照表添加到地址表。 3、在网络中的应用 （1）提供网络接口：连接交换机、路由器、防火墙、无线接入点等网络设备；连接计算机、服务器等计算机设备。 （2）扩充网络接口：尽管交换机大都拥有较多数量的端口（通常为8~52个），但当网络规模较大、接入的设备数量较多时，一台交换机所能提供的网络接口往往不够。此时，就必须将两台或更多的交换机连接在一起，从而成倍地扩充网络接口。 （3

本文来源参考：https://www.cnblogs.com/xdyixia/p/9275246.html。 OSI [Open System Interconnection] 分层（7层） ：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP分层（4层） ：网络接口层、网际层、运输层、 应用层。 五层协议 （5层） ：物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。 TCP/IP五层模型每一层对应的设备分别是什么？ 物理层： 网卡 数据链路层： 交换机 网络层： 路由器 传输层： 防火墙 应用层：计算机 每一层的协议如下 ： 物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器，网关） 数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机） 网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器） 传输层：TCP、UDP、SPX 会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC 表示层：JPEG、MPEG、ASII 应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS 二进制 每一层的作用如下 ： 物理层： 通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit） 数据链路层 ：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame） 网络层 ：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT）

计算机网络 练习（一百七十四） CSMA/CD 协议已经成功应用于用有线连接的局域网，但在无线局域网下，不能简单搬用 CSMA/CD 协议，特别是冲突检测部分。IEEE 802.11 MAC 子层定义的竞争性访问控制协议是 CSMA/CA。 通过交换机连接的一组工作站属于一个子网，是一个广播域。交换机的各个端口是不冲突的，这正是交换机优于集线器的特点。事实上，交换机的每个端口组成一个冲突域。 相关内容转载自 ： 希赛网 app 点我回顶部 ☚ Fin. 来源： CSDN 作者： 小黑LLB 链接： https://blog.csdn.net/Enderman_xiaohei/article/details/103134835

1、环路问题 1.1广播风暴 　　 广播风暴的概念： 网络中的每一台交换机都会不停的收到帧的拷贝，并对其执行泛洪操作，没执行一次泛洪操作，都会收到一个帧的拷贝，如此循环，就会产生广播风暴。 　　 广播风暴带来的问题： 大量消耗网络中的带宽资源以及计算机的处理资源，可能导致计算机瘫痪或者局域网局部或者整个网络瘫痪。 1.2 MAC地址表的翻摆 　　 概念： 当pc发送了一个广播帧A，交换机收到这个广播帧之后会进行泛洪操作。这样以来，这个广播帧会顺时针和逆时针不停的旋转，每次A进入交换内，交换都会不停的修改mac-address表，这样就形成了mac地址表的翻摆。 　　 危害： 快速的mac地址表翻摆会大量消耗交换机的cpu，严重导致网络的拥堵。 1.3 多帧复制 　　 多帧复制的概念： pc1向pc2发送了一个单播帧B，假设SW1的mac-address中没有关于pc2的mac地址，SW2的mac-address中存在pc2的mac地址，SW3的mac-address中也存在关于pc2的mac地址。当pc1向pc2发送一个单播帧B的时候，由于SW1不知道 pc2的mac地址，所以SW1会进行泛洪的操作，这样以来，SW2和SW3都会收到一个单播帧B，又由于，SW2和SW3都存在pc2的mac地址，所以SW2和SW3都会对单播帧B进行对pc2的转发操作

如何在交换机上组建局域网 操作层面 使用交换机将各台设备相连接(有线的交换机就是有线连接，无线的就是无线连接)，手动分配IP地址（交换机没有现在家用路由器有的DHCP功能，不能自动分配IP地址)，填写子网掩码。如果只在内网通讯的话，不需要填写网关和DNS服务器，原因之后会讲。 其实这就完成了，就可以进行内网的通讯了。 理论层面 但是理论层面其实还没有完。 当连接到局域网的设备第一次想要通过Ip访问局域网下的另外一台设备时，由于是第一次连接，该设备只知道目标设备的IP地址，不知道MAC地址(还记得每台设备上会维护一个ARP表，来做IP地址和MAC地址的映射吧)，这时就会发出一个ARP请求，该请求的目标MAC地址是全F的。 交换机收到该请求包后，首先在自己的转发表中记录下该端口是和源MAC地址对应的(这一步学名叫MAC地址学习)，然后由于目标MAC地址为全F，所以直接泛洪处理。 注意，交换机只处理数据链路层上的内容，对于网络层及以上的内容完全不看 目标设备收到ARP请求后返回数据包，来说明自己就是那个IP地址对应的设备，同时在自己的ARP表中记录源设备的IP地址和MAC地址的映射关系，此时交换机的转发表中又记录了目标设备的MAC地址和对应的端口号。然后交换机依据数据包中的目标MAC地址和自己转发表中刚刚记录的对应关系，将数据包转发给一开始发送数据包的设备的对应端口。这样

问题导读 1.什么是叠加网络？ 2.什么是VLAN，它的作用是什么？ 3.为什么会产生VXLAN？ 4.隧道技术有什么具体应用？ 什么是叠加网络 1.一个数据包(或帧)封装在另一个数据包内;被封装的包转发到隧道端点后再被拆装。 2.叠加网络就是使用这种所谓“包内之包”的技术安全地将一个网络隐藏在另一个 网络中，然后将网络区段进行迁移。 一、VLAN介绍 VLAN ，是英文Virtual Local Area Network的缩写，中文名为"虚拟局域网"， VLAN是 一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（注意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者 说是更小的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换技术。 VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但目前主流应用还是在交换机之中 。不过不是所有交换机都具有此功能，只有三层以上交换机才具有此功能，这一点可以查 看相应交换机的说明书即可得知。 VLAN的好处主要有三个： (1)端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这 样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。 (2)网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性。 (3)灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线，只更改软件配置就可以了。 二、 VXLAN介绍 什么是VXLAN VXLAN全称Virtual

实验项目 前提：在GNS3上的虚拟环境下，创建一台交换机和两台PC机 目的：两台PC机通过交换机连接，并且互联互通 交换机的概念： 网络交换机，是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接 端口，以便连接更多的计算机。随着通信业的发展以及 国民经济信息化的推进，网络交换机市场呈稳步上升态势。它具有性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现等特点。所以， 以太网技术已成为当今最重要的一种 局域网组网技术，网络交换机也就成为了最普及的交换机。 PC机的概念： PC(personalcomputer)，个人计算机一词源自于1981年IBM的第一部桌上型计算机型号PC，在此之前有Apple II的个人用计算机。 个人计算机由硬件系统和软件系统组成，是一种能独立运行，完成特定功能的设备。 > 通过在GNS3的虚拟环境下，去创建从而达到实验的目的： 使用自带的VPC连接交换机互联互通 1.打开GNS3，图中显示有四个箭头的图标，就是路由器 2.因为实验需要一个交换机和两个PC机，所以要创建交换机和PC机 （1） 鼠标左击选中路由器图标不要松手，直接拖到右边就可以了 （2） 因为需要的是交换机，而这个是路由器，所以先把名字和图标改一下 交换机（switchboard）,名字设为缩写sw，右击图标，选择“更改主机名” 同样还是右击选中更改符号，选择交换机的符号，点击OK （3）

实验内容 本实验模拟某公司网络场景。公司规模较大，员工 200 余名，内部网络是 - 一个大的局域网。公司放置了多台接入交换机 ( 如 S1 和 S2) 负责员工的网络接入。接入交换机之间通过汇聚交换机 S3 相连。公司通过划分 VLAN 来隔离广播域，由于员工较多，相同部门的员工通过不同交换机接入。为了保证在不同交换机下相同部门的员工能互相通信，需要配置交换机之间链路为干道模式，以实现相同 VLAN 跨交换机通信。 实验拓扑 跨交换机实现 VLAN 间通信的拓扑图 实验编址 设备 接口 IP 地址 子网掩码 默认网关 PC1 Ethernet 0/0/1 10.1.1.1 255.255.255.0 N/A PC2 Ethernet 0/0/1 10.1.1.2 255.255.255.0 N/A PC3 Ethernet 0/0/1 10.1.1.3 255.255.255.0 N/A PC4 Ethernet 0/0/1 10.1.1.4 255.255.255.0 N/A 实验步骤 1、基本配置 根据相应的编址表进行相应的基本 IP 地址配置，并使用 ping 命令检测各直连链路的连通性。在没有完成划分 VLAN 之前各 PC 之间都能互通（属于默认 VLAN 1 ） 2、 创建 VLAN ，配置 Access 接口 公司内网需要通过 VLAN 的划分来隔离不同的部门

在多交换机的局域网环境中，交换机的级联、堆叠和集群是3种重要的技术。 级联技术可以实现多台交换机之间的互连； 堆叠技术可以将多台交换机组成一个单元，从而提高更大的端口密度和更高的性能； 集群技术可以将相互连接的多台交换机作为一个逻辑设备进行管理，从而大大降低了网络管理成本，简化管理操作。 1. 级联 级联可以定义为两台或两台以上的交换机通过一定的方式相互连接。 城域网是交换机级联的极好例子。目前各地电信部门已经建成了许多市地级的宽带IP城域网。这些宽带城域网自上向下一般分为3个层次：核心层、汇聚层、接入层。核心层一般采用千兆以太网技术，汇聚层采用1000M/100M以太网技术，接入层采用100M/10M以太网技术，所谓"千兆到大楼，百兆到楼层，十兆到桌面". 这种结构的宽带城域网实际上就是由各层次的许多台交换机级联而成的。核心交换机（或路由器）下连若干台汇聚交换机，汇聚交换机下联若干台小区中心交换机，小区中心交换机下连若干台楼宇交换机，楼宇交换机下连若干台楼层（或单元）交换机（或集线器）。 交换机间一般是通过普通用户端口进行级联，有些交换机则提供了专门的级联端口（Uplink Port）。这两种端口的区别仅仅在于普通端口符合MDI标准，而级联端口（或称上行口）符合MDIX标准。由此导致了两种方式下接线方式度不同：当两台交换机都通过普通端口级联时，端口间电缆采用直通电缆

路由器可以为局域网自动分配IP和虚拟拨号。 交换机只是用来分配网络数据的。 路由器在网络层，根据IP地址寻址。 路由器可以处理“TCP/IP”协议，交换机不行。 交换机在中继层，根据“MAC”地址寻址。 路由器可以把一个IP分给多个主机使用，对外IP相同。 交换机可以把很多主机连接起来，对外的IP不同。 路由器可以提供防火墙，交换机不能提供这个功能。 交换机是做扩大局域网接入点的，可以让局域网连进更多的电脑。 路由器是用来做网间连接，也就是用来连接不同网络的。 来源： https://www.cnblogs.com/liufuyang/p/11955072.html