1、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室王宏群以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理以太網(wǎng)交換機(jī) 交換機(jī)是用來連接局域網(wǎng)的主要設(shè)備 交換機(jī)能夠根據(jù)以太網(wǎng)幀中目標(biāo)地址智能的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，因此交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層 交換機(jī)分割沖突域，實(shí)現(xiàn)全雙工通信交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理4-111B334422AABBA端口1端口1端口2端口2data端口3端口3主機(jī)11給主機(jī)33發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀：目標(biāo)地址：33源地址： 11交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理42AMAC地址端口號交換機(jī)A在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機(jī)A查找MAC地址表交換機(jī)A學(xué)習(xí)主機(jī)11的MAC地址交換機(jī)A向其他所有端口發(fā)送廣播11 1交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理4311B334422AABBA端

2、口1端口1端口2data端口2端口3端口3data交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理44交換機(jī)B在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機(jī)B查看MAC地址表交換機(jī)B學(xué)習(xí)源MAC地址和端口號交換機(jī)B向所有端口廣播數(shù)據(jù)包主機(jī)22，查看數(shù)據(jù)包的目標(biāo)MAC地址不是自己，丟棄數(shù)據(jù)包BMAC地址端口號11 322data交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理45B334422AABBA端口1端口1端口2data端口2端口3端口3data11data交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理46主機(jī)33，接收到數(shù)據(jù)幀主機(jī)44，丟棄數(shù)據(jù)幀3344datadata在這個(gè)過程中，交換機(jī)的MAC地址表中沒有需要的條目，交換機(jī)通過廣播的方式，轉(zhuǎn)發(fā)了數(shù)據(jù)幀交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理47B3

3、34422AABBA端口1端口1端口2端口2端口3端口3data11這時(shí)，主機(jī)44要給主機(jī)11發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀：目標(biāo)地址：11源地址： 44交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理48BMAC地址端口號11 3交換機(jī)B在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機(jī)B學(xué)習(xí)源MAC地址和端口號交換機(jī)B查看MAC地址表，根據(jù)MAC地址表中的條目，單播轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到端口344 2交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理49AMAC地址端口號11 1交換機(jī)A在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機(jī)A學(xué)習(xí)源MAC地址和端口號交換機(jī)A查看MAC地址表，根據(jù)MAC地址表中的條目，單播轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到端口1主機(jī)11，收到數(shù)據(jù)幀44 3交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理410B334422AA

4、BBA端口1端口1端口2端口2端口3端口311data在這個(gè)過程中，交換機(jī)的MAC地址表中已經(jīng)學(xué)到了需要的條目，交換機(jī)通過單播的方式，轉(zhuǎn)發(fā)了數(shù)據(jù)幀交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理411AMAC地址端口號11 144 322 233 3MAC地址端口號11 344 222 333 1交換機(jī)最終的MAC地址表B交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理412轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)根據(jù)MAC地址表單播轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀學(xué)習(xí)MAC地址表是交換機(jī)通過學(xué)習(xí)接收的數(shù)據(jù)幀的源MAC地址來形成的廣播如果目標(biāo)地址在MAC地址表中沒有，交換機(jī)就向除接收到該數(shù)據(jù)幀的端口外的其他所有端口廣播該數(shù)據(jù)幀更新交換機(jī)MAC地址表的老化時(shí)間是300秒交換機(jī)如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)幀的入端口和MAC

5、地址表中源MAC地址的所在端口不同，交換機(jī)將MAC 地址重新學(xué)習(xí)到新的端口已知單播幀：過濾操作Filtering未知單播幀，廣播幀：執(zhí)行泛洪操作Flooding單工、半雙工與全雙工單工只有一個(gè)信道，傳輸方向只能是單向的半雙工只有一個(gè)信道，在同一時(shí)刻，只能是單向傳輸全雙工雙信道，同時(shí)可以有雙向數(shù)據(jù)傳輸ABABAB例如：尋呼機(jī)例如：對講機(jī)例如：電話沖突與沖突域如果沖突過多，則傳輸效率就會降低. . . . . .主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C沖突域分割沖突域?yàn)榱颂岣邆鬏斝?，分割沖突域. . . . . .沖突域1沖突域2沖突域3交換機(jī)背板交換矩陣結(jié)構(gòu)交換機(jī)的每個(gè)端口訪問另一個(gè)端口時(shí)，都有一條專有的線路，不會

6、產(chǎn)生沖突。沖突域與廣播域廣播域指接收同樣廣播消息的節(jié)點(diǎn)的集合，如：在該集合中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸一個(gè)廣播幀，則所有其他能收到這個(gè)幀的節(jié)點(diǎn)都被認(rèn)為是該廣播幀的一部分交換機(jī)分割沖突域，但是不分割廣播域，即交換機(jī)的所有端口屬于同一個(gè)廣播域. . . .廣播域 廣播域沖突域沖突域廣播影響交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)速率的參數(shù)端口線速交換：總線帶寬；機(jī)器MAC地址表大小：地址表大小影響交換機(jī)的接入容量；專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC 芯片：由于各廠家采用ASIC不同，直接影響產(chǎn)品性能；交換機(jī)互連方式級聯(lián)：通過交換機(jī)的普通端口通過普通線纜簡單聯(lián)接起來堆疊:通過堆疊線纜將交換機(jī)的背板連接起來，擴(kuò)大級聯(lián)帶寬堆疊菊花鏈堆疊-主從

7、式交換機(jī)內(nèi)部交換方式41存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)發(fā)送接收FCS校驗(yàn)緩存交換機(jī)內(nèi)部交換方式42快速轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)發(fā)送接收直接發(fā)送交換機(jī)內(nèi)部交換方式43分段過濾（Fragment Free ）交換機(jī)發(fā)送接收沖突檢測收到64字節(jié)后發(fā)送它檢查數(shù)據(jù)包的長度是否夠64 Bytes（512bit）如果小于64 Bytes，說明該包是碎片（即在信息發(fā)送過程中由于沖突而產(chǎn)生的殘缺不全的幀），則丟棄該包交換機(jī)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品編號描述WS-C2950-2424 port, 10/100 Catalyst Switch, Standard Image onlyWS-C2950C-2424 10/100 ports with 2 100

8、BASE-FX uplinks, Enhanced ImageWS-C2950T-2424 10/100 ports w/ 2 10/100/1000BASE-T ports, Enhanced ImageWS-C2950G-24-EICatalyst 2950, 24 10/100 with 2GBIC slots, Enhanced ImageWS-C2950G-48-EICatalyst 2950, 48 10/100 with 2 GBIC slots, Enhanced Image交換機(jī)的訪問方法Console電纜主機(jī)串口設(shè)置選擇與交換機(jī)相連的串口點(diǎn)擊還原默認(rèn)值交換機(jī)的啟動41硬件平臺設(shè)備MAC地址從FLASH中加載IOS交換機(jī)的啟動42IOS版本信息交換機(jī)的配置模式用戶模式：Switch特權(quán)模式：Switchenable Switch#全局配置模式：Switch#config terminal Switch(config)#接口配置模式： Switch(config)#interface fa0/1 Switch(config-i