以太网交换机学习要点总结
以太网交换机学习要点总结
通过近来的基础知识学习，对以太网交换机的一些基本技术以及相关实现有了一定的了解，在本文中将通过两个大的部分：以太网技术基本知识和以太网交换机实现原理来对以太网交换机的理论知识进行总结。同时我们在第三部分简单总结了vxWorks操作系统的相关知识。
1.
2.
3.
2.一些知识要点
(1).自动协商：针对不同站点的工作速率以及单双工模式不同，通过自动协商，
可以让局域网设备自动配置运行方式，避免复杂的手工配置。
自动协商的实现：双绞线物理链路在空闲的时候以周期16ms发送脉冲，在周期内发送17-33个脉冲，组成协商编码通告自己的工作模式。
(2).以太网帧结构：
(1) 长度可变，Length/Type<1500表示该帧是802.3帧，这个值是帧的长度。
如果Length/Type>=1500则指示承载的上层协议类型。
(2) MAC地址高字节在前，字节内部则是低位在前。发出的第一个比特是0
是单播，否则为组播或广播（01，全1）。
(3).交换机的“学习”，维护一个CAM(Context Address Memory)数据结构。接收
到新的MAC地址时，建立新的地址项放入MAC表中。在多播情况下，MAC 表项的建立不是通过学习得到，而是通过CPU配置得到的。
(4).交换机的转发模式：存储转发、直通方式(Cut Through)、碎片隔离(Frag-Free)
(5).线速转发条件：背板总线速率>= 端口速率* 端口数
(6).多条性质相同的链路可以逻辑聚合成一条高速链路。静态配置，定义在
802.3ad标准中，LACP(Link Aggregation Control Protocol)协议。
链路聚合的条件：a).各分离的链路速率相同；b).各分离的链路必须是全双工链路；c).各分离的链路两端参数一致，比如流量控制；d).各分离的链路速率不能小于100M。
(7).C arrier Ethernet：IEEE802.3以太网+5项基本属性：标准化的业务、可扩展性、
可靠性、服务管理、服务质量。
(8).以太网QoS保证：802.1q标准在其帧中提供了3比特的优先级字段
TYPE(2) || VID(14)|PRI(3)|CFI(1)
(9).堆叠(Stack)和级联(Uplink)的概念
◆级联可通过一根双绞线在任何网络设备厂家的交换机之间，集线器之间，或
交换机与集线器之间完成。
◆级联只需单做一根双绞线(或其他媒介)
◆交换机的级联在理论上是级联设备不超过7台
◆堆叠只有在自己厂家的设备之间，且此设备必须具有堆叠功能才可实现。
◆堆叠需要专用的堆叠模块和堆叠线缆，而这些设备可能需要单独购买。
◆各个厂家的设备会标明最大堆叠个数。一般最大8级。
堆叠的优势：首先，多台交换机堆叠在一起，从逻辑上来说，它们属于同一个设
备。而级联的设备逻辑上是独立的，如果想要网管这些设备，必须依次连接到每个设备。
其次，多个设备级联会产生级联瓶颈。例如，两个百兆交换机通过一根双绞线级联，则它们的级联带宽是百兆。这样不同交换机之间的计算机要通讯，都只能通过这百兆带宽。而两个交换机通过堆叠连接在一起，堆叠线缆将能提供高于1G的背板带宽，极大地减低了瓶颈。
级联的优势：级联相对容易。级联还有一个堆叠达不到的目的，是增加连接距离。比如，一台计算机离交换机较远，超过了单根双绞线的最长距离100米，则可在中间再放置一台交换机，使计算机与此交换机相连。堆叠线缆最长也只有几米，所以堆叠时应予考虑。
(10).二层组播：IGMP：IPv4组播管理协议(G, Intf)IGMP协议运行在网络层，
而IGMP Snooping(侦听)运行在链路层
CGMP：(G, MAC)
GMRP(General Multicast Register Protocol)
IP组播地址到Ethernet组播地址的映射:
(11).交换机是隔离冲突域，但无法隔离广播域。VLAN可以隔离广播域，路由
器也是隔离广播域。
(12).以太帧的转发流程：
一个以太帧的转发流程如下所示：
a)过程1的处理：接收到一个以太帧后要判断接收端口是否处于转发状态
（Forwarding）,目的端口是否处于转发状态，目的端口是否与源端口不
相同，否则丢弃帧。
b)过程2的处理：判断目的MAC地址是否被目的端口禁止转发。过滤库中
存放着禁止或允许哪些MAC地址（包括组MAC地址）在哪些端口转发
的信息。
c)过程3的处理：根据这个帧的优先级设置放置到不同的输出队列中，如
果队列溢出则丢弃。
d)过程4的处理：根据队列调度算法（如WRR,WRED算法）处理队列中
的帧。
e)过程5的处理：根据用户的优先级映射规则设置以太帧的优先级标志位。
f)过程6的处理：重新计算FCS校验并且发送。
3.虚拟局域网VLAN
(1) 虚拟局域网VLAN：虚拟逻辑的概念
目的：抑制广播……
划分方式：基于端口、基于MAC地址、基于第三层协议、基于组播组、基于IP地址映射、基于策略。
1)基于端口的可以通过配置的形式明确指定端口所属的VLAN
2)基于MAC地址的指定MAC地址所属的VLAN。
(2) 跨交换机的VLAN：这里指终端分别连接不同的交换机，但各终端属于同一
个VLAN的情况。
实现：在802.1Q帧格式中的802.1Q Tag字段，其中有一个虚拟局域网标识号VID来区分正确的VLAN。交换机的端口和链路则按照是否识别包含VID 的帧分类。
VLAN链路的类型：
Access Link Access模式的端口只能属于一个VLAN，VLAN内所有端口都是untagged的。
Trunk Link Trunk模式的端口可以属于多个VLAN，并且以tagged的方式属
于其它vlan，可接收和发送多个VLAN报文，一般作为交换机间连接的端口。
Hybrid Link Hybrid模式的端口可以属于多个VLAN，可以是untagged的也可以是tagged。
(关于QinQ的讨论见《AQS知识总结》)
(3) Super VLAN：多个VLAN聚合成一个Super VLAN，广播抑制在sub_V ALN,
而网络层则只有Super VLAN一个视图。Super VLAN是软件概念，对交换芯片来说是透明的。
划分VLAN是为了隔离广播，每个VLAN都需要分配一个IP网段，造成IP地址的浪费，VLAN聚合可以改变这种情况，节约IP地址，广播依然被隔离在sub_VLAN里面，sub_VLAN之间则通过ARP代理进行单播通信。同时VLAN聚合有两个限制：多播组播的程序不能在VLAN聚合中应用；ARP代理有可能成为瓶颈。
实现：L3交换机作为ARP代理交换机支持Super VLAN的搭建
4.生成树协议
目标：生成一颗无环树(STP/RSTP/MSTP/PVST) 防止交换机环路广播造成的网络风暴
协议过程：
1)选举根交换机(Bridge ID)：交换机复位，从各端口发送BPDU包，进行
根交换机的选举。最后具有最小优先级的交换机成为根交换机。
2)选举根端口：选出根交换机后，根交换机开始发送配置BPDU，其它交
换机根据配置BPDU携带的信息计算出自己的根端口。
3)对于每个sub VLAN选举指定交换机和指定端口。
4)闭塞所有冗余端口：其他既非根端口又非指定端口的端口都处于闭塞状
态，把所有没有接收到配置BPDU的端口置于倾听状态，一段时间后进
入转发状态。至此，STP协议稳定，正常转发数据。
5)新交换机的加入
6)链路故障
7)快速端口：运行STP的交换机为了安全，开始的时候各个端口都处于阻
塞状态。但一些连接终端的端口却没有必要处于阻塞，这些端口一开始
马上就可以处于转发状态。这些手工设置的一开始就处于转发状态的端
口就是快速端口。
8)快速上行链路：启动了快速上行链路的交换机检测到自己的根端口故障
时，马上把阻塞的端口打开变成根端口。传统的做法是交换机一端时间
接收不到根的BPDU，然后重新运行STP。
CAUTION：如果两个端口到根的代价相同，则由端口号和端口优先级来决定5.三层交换
(1)一个以太网帧进入交换机后，交换机是如何判断这是一个需要二层交换
的报文，还是需要三层路由的报文？
✓如果以太网帧的目的MAC为单播MAC地址，用该MAC＋VLAN查找MAC表，如果找到并且结果为网关MAC，即带有L3表标志，就需要进一步查找单播路由表，该报文为三层报文
✓如果以太网帧的目的MAC为组播MAC地址（01-00-5E-00-00-00 ～01-00-5E-7F-FF-FF），并且三层组播使能，就需要进一步查找组播路由表非以上两种情况走普通二层流程交换
(2)第三层路由技术有三种类型：逐包路由技术；一次路由，随后交换技术；
标记路由技术。
逐包路由技术主张使用能够路由每一个数据包的设备，以实现对每个数据包的控制，已有产品能实现线速路由；（用特别设计的硬件实现，这类技术的体系结构差别大，性能和价格差别也大，对QoS,Policy有少许支持）一次路由，随后交换技术。包括了3om公司的Fast IP和ATM论坛的MPOA（也称捷径式路由）以及Ipsilon公司的IP Switching,这种技术在流量控制方面不如逐包交换。（路由查找本质是软件实现，在业务流无规则和网络拓扑频繁变化的环境不适合）
标记交换（Tag Switching）是面向广域网的解决方案，该方案中每一个数据包或信元都携带一个固定长度的标签，以便告诉交换结点怎样处理数据。IETF正讨论此项技术，现已通过四个关键的与MPLS—Mutli-Protocal Label Switching 密切相关的技术，而MPLS主要核心技术大部分是以Tag Switching 为标准的。Cisco的GSR12000 千兆位路由交换机即采用了标记交
换技术。（MPLS是基于全网解决的它是指在一个边缘标签路由器上找到目的路由打上路由标签以后经过其它路由器就不用再查找而直接交换）
(3)三层交换功能的实现依赖于两个表：路由表和转发高速缓冲区。后面这个表是用来进行精确匹配查找。三层交换机为了提高效率采用了精确匹配查找算法，在一些高端三层交换机上该特性不是必须的，因为采用硬件实现最长匹配查找算法的效率并不一定比采用精确匹配查找算法效率差。而精确匹
L3_Table是主机路由表，完全匹配，可直接转发
L3_defip_table是子网路由表，查找到下一跳路由
Ecmp表明下一跳路由出口是否主机路由，为1表明不是主机路由
Ecmp_Table在下一跳不是主机路由时寻找下一跳路由的具体索引
(6)三层交换机专门针对局域网进行了优化，采用的接口类型比较单纯，一
般只提供以太网接口。但有些交换机为了提高上行链路的效率，也提供了高速的POS接口.
(7)3交换机和路由器的区别：
a)L3交换机注重性能，路由器注重功能；
b)L3交换机是在以太网之间转发，接口较单一；路由器接口丰富，可以
在不同物理层之间，应用于局域网和广域网；
c)L3交换机的主体芯片为ASIC芯片；路由器则多使用网络处理器；
d)路由器有丰富的路由协议，超大的路由表项，快速的路由收敛
二、以太网交换机实现原理
1．L2/L3交换机体系结构
(1)典型的L2/L3交换机体系结构：目前的L2/L3交换芯片一般采用分布式
交换的体系结构，主要包括：CPU（带管理的交换机）或者EEPROM（不带管理的交换机）、交换结构、MAC芯片、物理层芯片几个部分，如果是提供光口还需要光模块。其中的核心是MAC芯片，实现了MAC源地址学习和L2层以太帧转发，以及流量控制功能，如果是L3芯片，则在MAC层芯片中还有路由模块。所有的2层地址学习、2层转发和3层路由都是分散在各个MAC芯片中完成的。虽然地址学习是分散在各个芯片中完成的，但是系统中的所有MAC芯片会通过内部通讯协议通过交换结构互相交换地址学习信息，使得整个系统中的地址学习表是统一的。
(2)MAC芯片的逻辑框图
L3
a) L2
b) L3
这个模块
c) 流分类模块主要是对进入以太帧做QOS方面的调整或者流量限制。如果
是L2层芯片，则可以根据源目的MAC地址、端口、VLAN号、以太帧中的QOS位进行流控，降低优先级甚至丢弃，如果是L3层芯片还可以根据IP 包中的TOS位、IP源目的地址、IP地址加上TCP/UDP的端口号，甚至根据应用层的信息进行QOS调整和流量控制。
d) 转发引擎主要是根据前面几个模块的结果做转发操作，输出队列的选择依
据以太帧中的COS与优先级队列映射表或者Diffserv表等。
2．以太网交换机的软件模块
(1)软件总体架构
软件总体架构图（集中式）：
(2)各子系统的内部模块及相互关系介绍
a) 支撑子系统(SSP, BSP, VxWorks, ROS)驱动和封装底层硬件，为上层其它
软件系统提供支撑功能。
主要利用ZXR10的ROS提供，包括系统支撑、系统控制、版本加载控制、BSP、SSP等。
◆
◆SSP
b)
能。包括L2协议模块
MAC, 端口参数，端口镜像)，L2交换模块(L2软转发，L2硬转发)。
c) TCP/IP子系统是一套分层的协议栈，使用支撑层和MUX层提供的服务，在IP、TCP/IP、Telnet等协议间逐层传递处理数据包，为上层的应用和SNMP 网络管理提供服务。包括IP业务控制层和IP数据转发层。
L2/L3的整体数据流程（集中式）：主控
线卡线卡
三、VxWorks嵌入式操作系统
1.时间限制内的响应和处理能力、有效的中断处理能力处理异步事件、高效的
I/O能力来处理有严格时间限制的数据收发应用、快速启动，并有出错处理和自动恢复功能、程序和操作系统两种软件的一体化程序。
2.嵌入式系统硬件的基本构成：CPU、内存、EPROM、FLASH、网口、串口
RS232、专用外围设备。
3.1984年Wind River System 公司推出它的第一个版本--VxWorks 1.0.1
1995年以后，WRS公司推出了一套实时操作系统开发环境-- Tornado。
目前的最新版本是VxWorks 6.4。
数据研究所开发部目前采用的基本都是VxWorks5.5.1
4.VxWorks操作系统的特点：高性能的微内核设计、可移植性，兼容性、可减
裁性、网络组件、灵活和快速的I/O文件特性、良好的集成开发环境Tornado 5.交叉编译是指宿主机和目标机是不同的系统，Ethernet连接用来下载可执行
文件、内核、根文件系统等大型对象。RS232连接用来进行调试。
6.vxWorks中察看任务信息的几个API(其实就是WindSh解释器提供的命令)：
(1) i (taskName/ taskId)
查看当前CPU上跑得所有task(无参数)/某个task(给定name/id)的信息
(2) tt (taskName / taskId)
查看给定任务的当前函数调用堆栈情况。对于已经挂起的进程，到底挂在什么地方，通过这个命令，基本就可以知道了
(3) ti (taskName /taskId)
查看某个给定task的信息。通常，寄存器出问题的task，显示时，会在最后出现…Exception…字样
7.任务间通信与同步：共享内存（全局变量，全局数组，结构，链表等）、信号
量（同步与互斥）、消息队列。
8.异常处理的三个阶段：异常识别阶段、异常捕获阶段、异常处理阶段（在超
级用户模式下执行）。
9.用户的异常处理函数可以三种形式加载到系统中去：填充异常向量，替换缺
省异常处理例程，添加异常处理钩子函数。
10.VXWORKS运行时的内存布局
11.
(10)R OS_MMQ多队列管理，以最小块64k的整数倍申请内存，效率高，结
合了前两者的有点，超过512K的内存直接从ROS_POOL中申请。适合路由等在短时间内大量申请/释放内存的场合。
-------《以太网交换机VXWORKS及BSP介绍》-------
12. BSP即Board Support Package，板级支持包，是嵌入式操作系统独立于硬件这一思想的具体实现，因为VxWorks是要在各种不同的CPU体系上运行的，对于与具体的硬件平台相关的代码都被封装在BSP中，这样VxWorks就可以运行在由BSP向上提供的虚拟硬件平台上，BSP与操作系统通过定义好的统一接口进行交互
13. BSP的功能：
◆板级支持包对各种板子的硬件功能提供了统一的软件接口，它包括硬件初始
化、中断的产生和处理、硬件时钟和计时器管理、局域和总线内存地址映射、内存分配等等
◆引导目标系统的启动
14. 启动过程：借鉴了传统PC操作系统的引导原理，其将整个引导过程分为两个阶段：BOOTROM启动；通过BOOTROM加载VxWorks内核。
其中的BOOTROM就相当于PC机中的BIOS，它完成对加载过程中所需设备的初始化及驱动，然后，通过某种可选择的通讯手段（如网口，串口），将VxWorks内核加载到内存中，并执行之。
15. WindSh的介绍：WindSh是一个驻留在主机内的C语言解释器，通过它可运行下载到目标机上的所有函数，包括VxWorks和应用函数。Tornado外壳还能解释常规的工具命令语言TCL。WindSh不仅可以解释几乎所有的C语言表达式，而且可以实现所有的调试功能。前面第6点中介绍的API其实是WindShell提供的一些指令。
路由器与交换机配置实训总结(完整版)应付老师必备
路由器与交换机配置实训总结(完整版)应付老师必备 1、了解路由器与交换机的基本概念与职能 路由器和交换机都是网络的基础设备，它们的作用非常重要，搭建网络必不可少。 路由器是一种用来实现互联网协议路由的网络选择设备，它能够识别一定范围内的数 据包，并将其转发到正确的位置，以实现数据传输。 交换机是一种用于内部网络连接的设备，它可以收集，过滤，交换数据包，并将其路 由到正确的目的地。同时，交换机也可以为网络设置访问策略，以保证网络的安全性。 2、掌握网络设备的基本操作 在进行网络设备配置之前，最先需要掌握网络设备的基本操作，以便能够对网络设备 进行操作及测试。 对于路由器，首先要配置路由器的基本参数，包括IP地址、子网掩码、网关地址等，以便与服务器连接。 另外，还要正确设置路由表，使得路由器能够正确转发数据包。 对于交换机，首先要设置端口类型，一般包括以太网端口、光纤端口和无线端口，根 据实际情况确定端口类型。 另外，还要设置交换机的基本参数，包括IP地址、子网掩码、VLAN（虚拟局域网）、端口流量控制等，以便可以在网络中进行数据传输。 3、介绍实训过程中学到的知识 实训过程中，我们学习了如何配置路由器与交换机的一些基本知识，包括IP地址、 子网掩码、VLAN、端口流量控制等。 我们学习了如何正确配置路由表，将收到的数据包转发到正确的位置，以便实现不同 网络节点之间数据的传输。 我们还学习了网络设备的测试方法，如 Ping 命令、 Tracert 命令、 Show 命令等，以便对网络建立连接后对其进行检测和性能检测。 4、总结 以上是本次路由器与交换机配置实训的总结，我们通过实训掌握了路由器与交换机的 基本概念，并知晓如何正确配置网络设备及其参数，以及介绍了网络设备的测试方法，为 为今后设计、配置网络环境打下了基础。
交换机学习笔记
交换机学习笔记(总10页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
交换技术 一、 以太网 以太网技术标准主要定义了数据链路层和物理层的规范。同一层次的技术标准包括令牌环网等等。TCP/IP 协议本身是与数据链路层和物理层无关的，TCP/IP 协议栈可以架构在以太网技术上，也可以是令牌环网。 LLC MAC 物理层数据链路层 以太网技术范围 以太网是广播网。半双工传输时采用CSMA/CD 技术，全双工模式不需要。 在采用CSMA/CD 传输介质访问的以太网中，任何一个CSMA/CD LAN 工作站在任何一时刻都可以访问网络。发送数据前，工作站要侦听网络是否堵塞，只有检测到网络空闲时，工作站才能发送数据。工作站在发送数据帧时需要等待一个时间片的时间，用来检测刚才发送出去的帧是否发生冲突。冲突发生时，采用时间指数退避算法，延后一段时间后在发送数据包。 一层设备：代表设备是HUB ，作用于7层网络模型的第1层，物理层，主要用于电信号的放大，以增加传输距离。一层设备不存在交换。以太网HUB 工作于半双工状态，HUB 连接的所有主机同时只能有一台主机发送以太帧，并且所有的主机都能够接收到这个帧，所有的端口处于同一个冲突域，一个广播域。 以太网帧结构： 最小以太帧为64字节，若小于64字节，则需要“填充”。 二、 交换机基本结构 目前的L2/L3交换芯片一般采用分布式交换的体系结构，主要包括：CPU （带管理的交换机）或者EEPROM （不带管理的交换机）、交换结构、MAC 芯片、物理层芯片几个部分，如果是提供光口还需要光模块。其中的核心是MAC 芯片，实现了MAC 源地址学习和L2层以太帧转发，以及流量控制功能，如果
以太网交换技术总结
第七篇以太网交换技术 第二十八章以太网交换技术原理 在局域网中，交换机是非常重要的网络设备，负责在主机之间快速转达数据帧。交换机与集线器的不同之处在于，交换机工作在数据链路层，能够根据数据帧中的mac地址进行转发 28.1 共享式与交换式以太网 1.共享式以太网 Hub与同轴电缆都是典型的共享式以太网所用的设备，工作在OSI模型的物理层。Hub与同轴电缆所连接的设备位于一个冲突域中，域中是设备共享宽带，设备间利用CSMA/CD机制来检测及避免冲突。 共享式以太网中，每个终端所使用的宽带大致相当于总线带宽、设备数量。缺点： （1）终端主机会收到大量的不属于自己的报文，它需要对这些报文进行过滤，从而影响主机处理性能。 （2）两个主机之间的通讯数据会毫无保留地被第三方收到，造成一定的网络安全隐患。 2.交换式以太网 交换式以太网大大减小了冲突域的范围，增加了终端主机之间的宽带，过滤了一部分不需要转发的报文。 交换式以太网所使用的设备是网桥和二层交换机。 二层交换机与网桥的区别在于交换机比网桥的端口更多、转发能力更强、特性更加丰富。 二层交换机也采用CSMA/CD机制来检测以及避免冲突，但与Hub所不同的是，二层交换机各个端口会独立地进行冲突检测，发送和接收数据，互相不干扰。所以。二层交换机中各个端口属于不同的冲突域，端口之间不会竞争带宽的冲突发生。 由于二层交换机的端口处于不同的冲突域中，终端主机可以独占端口的带宽，所以交换式以太网的交换效率大大高于共享式以太网。 28.2MAC地址学习 为了转发报文，以太网交换机需要维护mac地址表。Mac地址表的表项中包含了与本交换机相连的终端主机的mac地址、本交换机连接主机的端口等信息。 交换机在mac地址学习时，需要遵循的原则： 一个mac地址只能被一个端口学习。 一个端口可学习多个mac地址。 如果一个主机从一个端口转移到另一个端口，交换机在新的端口学习到了此主机mac地址，则会删除原有的表项。
以太网基础学习笔记
1.PC机上的cmd命令 ping 192.168.1.100 -t （-t表示持续ping） route print （查看PC机的路由表） * ping包可以用wireshark抓取，关键词过滤为icmp协议包，有request与reply。 * ping需要注意PC的防火墙，还要注意ping不通时，检查拓扑网络时，检查ping包发送与接收两个方向的路径是否可行 2.路由器不同于PC，没有缺省网关的概念。 默认情况下，路由器上的路由表只知道直连的路由信息。 加入静态路由表的方法，可指定下一跳的端口或者IP地址： （1）Router（config）#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 G0/1 （当目的地址为192.168.10.1-254网段时，该数据包的下一跳接口为G0/1端口） （2）Router（config）#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.20.1 （当目的地址为192.168.10.1-254网段时，该数据包的下一跳地址为192.168.20.1） 3.默认情况下，网关路由的WAN端口禁ping。关闭该路由器的防火墙，就能ping了。 4.关于以太网帧 （1）以太网最小帧是64字节的原因 首先说一下时隙，时隙在一般的数字通信原理中是这样定义的：由各个消息构成的单一抽样的一组脉冲叫做一帧，一帧中相邻两个脉冲之间是时间间隔叫做时隙。 以太网的时隙有它自己的特定意义： a.在以太网CSMA/CD规则中，若发生冲突，则必须让网上每个主机都检测到。但信号传播到整个介质需要一定的时间。 b.考虑极限情况，主机发送的帧很小，两冲突主机相距很远。在A发送的帧传播到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到了冲突，于是发送阻塞信号。 c.但B的阻塞信号还没有传输到A，A的帧已发送完毕，那么A就检测不到冲突，而误认为已发送成功，不再发送。 d.由于信号的传播时延，检测到冲突需要一定的时间，所以发送的帧必须有一定的长度。这就是时隙需要解决的问题。 这里可以把从A到B的传输时间设为T,在极端的情况下A要在2T的时间里才可以检测到有冲突的存在。 （1）理想情况下，电磁波在1KM电缆的传输时延约为5us(这个数字应该记下来~~~)。 （2）在10Mbps的以太网中有个5-4-3的问题：10Mbps以太网最多只能有5个网段，4个转发器，而其中只允许3个网段有设备，其他两个只是传输距离的延长。按照标准，10Mbps 以太网采用中继器时，连接最大长度为2500米。 那么在理想的情况下，时隙可以为2500/1000*5*2us=25us，但是事实上并非如此简单，实际上的时隙一定会比25us大些，比如中继转发延时等干扰。IEEE将10M以太网的时隙定义为512比特时，即51.2us。 对于10Mbps以太网来说，10Mb/s*51.2us=512bit，所以一般说的512bit时隙长度就是这样来的。这个长度为512/8=64字节，即最小帧长度64字节。以太网在发送数据时，如果
交换机的个知识点
交换机的116个知识点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。
以太网交换机工作原理
以太网交换机工作原理 端口是交换机与其他网络设备连接的接口，可以是电缆插口或者无线信号接收器。每个端口有一个唯一的物理地址，称为MAC地址。 交换矩阵是连接交换机各个端口的核心部件，它负责将数据包从一个端口转发到另一个端口。交换矩阵可以通过多种技术实现，常见的有Shared Memory（共享内存）和Crossbar（交叉开关）。 MAC地址学习表是交换机用来记录端口与MAC地址之间的对应关系的表格。当交换机接收到一份数据包时，会查看数据包中的源MAC地址，并将其与接收到数据包的端口对应起来，记录在学习表中。这样在转发数据包时，交换机只需要查找目的MAC地址对应的端口即可。 转发表是交换机用来存储转发规则的表格。转发表中记录了不同的目的MAC地址与相应的输出端口之间的对应关系。当交换机接收到一份数据包时，会查询转发表，并根据目的MAC地址找到相应的输出端口，然后将数据包转发出去。 1.学习阶段：当交换机接收到一份数据包时，会查看数据包中的源MAC地址，并将其与接收到数据包的端口对应起来，记录在MAC地址学习表中。如果学习表中已存在该MAC地址，则更新相应端口的记录。 2.转发阶段：当交换机接收到一份数据包时，会查询转发表，并根据目的MAC地址找到相应的输出端口，然后将数据包转发出去。如果转发表中不存在目的MAC地址的记录，则进行广播操作，将数据包发送到所有其他端口上。
3.过滤阶段：交换机还可以对接收到的数据包进行过滤操作，根据设置的规则过滤掉无效的、不安全的或超出容量的数据包。这可以提高网络的安全性和性能。 4.路由器连接：以太网交换机通常用于构建局域网，但如果需要连接到其他局域网或广域网，则需要通过路由器进行连接。交换机和路由器之间的连接通常是通过一个特定的端口来实现的。 总结起来，以太网交换机通过学习和转发表格，实现数据包的转发和广播。它可以提供高速、安全的网络连接，提高网络传输的可靠性和稳定性。通过连接多个交换机和路由器，可以构建复杂的网络拓扑，满足不同规模和需求的网络通信。
以太交换机基本技术
1. 交换机技术基础 1.1.以太网简介 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。 以太网系统由三个基本单元组成： ●物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号； ●介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享 以太网信道； ●以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。 Ethernet 基本网络组成： ●共享媒体和电缆：10BaseT（双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗 缆）。 ●转发器或集线器 ●网桥 ●交换机 以太网协议：IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率： ●10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3） ●100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u） ●1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)） ●10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae 1.2.以太网交换机简介 以太网交换机，也称为交换式集线器，是简化（典型）的网桥，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。工作在 OSI 网络参考模型的第二层上.
以太网交换机结构和原理
以太网交换机结构和原理 以太网交换机是一种基于以太网技术的网络设备，主要用于实现局域网的数据交换。它的主要作用是根据目的MAC地址和端口的对应关系，将数据包从一个端口复制并转发给目标端口，从而实现数据的快速传输和转发。下面将从交换机的结构和原理两方面进行详细介绍。 一、交换机的结构 1.交换机的外部结构 交换机通常具有多个接口，用于连接多台终端设备，如计算机、服务器、打印机等。每个接口都有一个端口号，用于标识不同的接口。交换机能够通过不同的端口号将数据发送到相应的接口。 2.交换机的内部结构 交换机内部通常包含以下几个主要部分： （1）端口：交换机的每个端口都与一个终端设备相连，可以通过端口来接收和发送数据。 （2）转发引擎：转发引擎是交换机的核心部分，主要负责实现数据包的转发和处理。转发引擎通常由ASIC芯片（专用集成电路）组成，能够对数据包进行快速处理和转发。 （3）存储器：交换机通常具有一定的存储器容量，用于存储MAC地址表、数据包缓存等。 （4）控制板：控制板通常由CPU、操作系统和管理功能组成，用于控制和管理交换机的运行。
二、交换机的工作原理 交换机的工作原理主要有两种模式：存储转发模式和直通模式。 1.存储转发模式 （1）数据接收：当交换机接收到一个数据包时，首先会通过物理层 和数据链路层的处理将数据包的帧头提取出来，并将源MAC地址记录到MAC地址表中。 （2）MAC地址表：MAC地址表存储了每个端口对应的MAC地址，以及MAC地址和接口的对应关系。当交换机接收到一个新的数据包时，会根据 源MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。 （3）根据MAC地址转发：如果在MAC地址表中找到了源MAC地址对 应的接口，则将数据包发送到相应的接口，并更新源MAC地址的端口信息。如果没有找到源MAC地址对应的接口，则将数据包广播到所有的端口上。 （4）根据目的MAC地址转发：当交换机接收到一个数据包时，会根 据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。如果在MAC地址表中找 到了目的MAC地址对应的接口，则将数据包发送到相应的接口；如果没有 找到目的MAC地址对应的接口，则将数据包广播到所有的端口上。 2.直通模式 直通模式是一种更高级的工作模式，采用硬件交换技术实现数据包的 转发。在直通模式下，交换机不需要对数据包进行完整的解析和处理，而 是直接复制和转发数据包。 直通模式下，交换机根据目的MAC地址和端口的对应关系，将数据包 从一个端口复制并转发给目标端口，以实现数据的快速传输。
以太网交换机结构和原理
以太网交换机结构和原理 首先是端口模块，它负责外部设备和交换机之间的物理连接。每个端 口模块通常包括一个物理接口和一个逻辑接口。物理接口是接入线缆的接口，常见的有RJ-45接口、光纤接口等。逻辑接口则负责管理该端口的数 据流动，对接入的数据进行分析和处理。 交换矩阵是以太网交换机的核心组件，它负责处理数据包的转发和交换。交换矩阵通过运用复用技术，将多个数据包同时传输到不同的端口的 输出队列中，然后根据目的地址进行匹配，找到正确的输出端口并将数据 包转发至目标设备。常见的交换矩阵有共享总线、矩阵式、共享内存等。 共享总线矩阵是一种较为简单的交换机结构，它通过共享一个总线来 实现数据包的转发。当一个数据包到达时，交换机首先会将其存储在内存中，然后通过共享总线依次将数据包发送至目标端口。这种结构的特点是 成本较低，但是容易因总线带宽约束而造成阻塞。 矩阵式交换矩阵采用了矩阵交换技术，能够同时处理多个数据包的转发。它通过交换矩阵将每个输入端口连接到每个输出端口，并根据目的地 址将数据包传输至目标端口，实现了快速的数据转发。 共享内存交换矩阵利用了内存的并行读写能力，能够同时处理多个数 据包的转发。数据包在输入端口接收后暂时存储在共享内存中，然后由交 换矩阵根据目的地址将其转发至目标端口。这种结构的优点是速度快、容 量大，但成本较高。 控制模块是以太网交换机的管理中心，它负责控制端口模块和交换矩 阵的运行。控制模块通过解析数据包的目的地址，确定数据包的传输路径，并向交换矩阵下发相应的控制指令。此外，控制模块还负责维护交换表，
记录数据包的源地址、目的地址和对应的输出端口，以便下次转发时快速 匹配。 1.当数据包到达交换机时，交换机首先会通过端口模块接收和解析数 据包的源地址和目的地址。 2.交换机会检查交换表，查询目的地址对应的输出端口。如果找到了 匹配项，则直接将数据包转发至相应端口；如果未找到匹配项，则将数据 包发送至所有的输出端口。 3.接收到数据包的目标设备将会返回一个应答信号，交换机会将该信 号交给控制模块进行处理，更新交换表中的源地址和目的地址的映射关系。 4.交换矩阵根据控制模块的指令，将数据包转发至目标端口。不同的 交换矩阵结构会选择不同的转发方式，如共享总线矩阵会将数据包依次发 送至目标端口，而矩阵式和共享内存矩阵可以同时处理多个转发操作。 总结起来，以太网交换机的结构和原理主要包括端口模块、交换矩阵 和控制模块。它们通过解析数据包的源地址和目的地址，将数据包转发至 目标设备。交换矩阵通过矩阵交换和共享内存等技术，实现了数据包的快 速转发和处理。控制模块则负责管理端口模块和交换矩阵的运行，维护交 换表并更新地址映射关系。
以太网交换机工作原理
以太网交换机工作原理 以太网交换机是一种用于局域网中的网络设备，它通过将网络数据包从源地址转发到目标地址，实现了网络中各个设备之间的通信。以太网交换机的工作原理可以简述为帧转发、自学习和广播控制。 首先，以太网交换机实现帧转发。当一个数据包到达以太网交换机的某个端口时，交换机会检查这个数据包的目标MAC地址。如果该目标地址已存在于交换机的MAC地址表中，交换机将会通过对应的端口转发该数据包。如果目标地址不存在于MAC地址表中，交换机会通过广播方式将数据包发送到所有其他端口，然后继续观察数据包的源MAC地址，并将该地址与接收到的数据包绑定到MAC 地址表中。 其次，以太网交换机通过自学习机制来完善MAC地址表。当数据包从某个端口经过交换机时，交换机会观察源MAC地址和端口的对应关系，并将这个关系记录到MAC地址表中。当再次接收到目标MAC地址与已知源MAC地址的数据帧时，交换机会快速找到目标MAC地址对应的端口，并只将该数据包转发到该端口，这样可以减少网络中不必要的数据发送，提高了网络的传输效率。 最后，以太网交换机通过广播控制机制来实现网络中广播数据的控制和管理。即当一个数据包传输到以太网交换机的端口时，交换机会判断该数据包是否为广播数据包。如果是广播数据包，交换机会将该数据包广播到所有其他端口上。这样确保了局域网中广播数据的传播，同时也保证了网络中的广播数据的控制和管理。
总的来说，以太网交换机工作原理是基于三个关键机制：帧转发、自学习和广播控制。通过这些机制，以太网交换机实现了对数据的高效转发和管理，提高了网络中设备之间的通信效率，同时也保证了网络的安全性和稳定性。
(完整)交换机原理与基础知识
交换机原理与基础知识 一、基本以太网 1、以太网标准： 以太网是Ethernet的意思，过去使用的是十兆标准，现在是百兆到桌面，千兆做干线。 常见的标准有: 10BASE—2 细缆以太网 10BASE—5 粗缆以太网 10BASE-T 星型以太网 100BASE-T 快速以太网 1000BASE-T 千兆以太网 现在千兆也应用到桌面 2、接线标准 星型以太网采用双绞线连接，双绞线是8芯，分四组，两芯一组绞在一起,故称双绞线. 8芯双绞线只用其中4芯：1、2、3、6. 常见接线方式有两种： 568B接线规范: 白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕 1 2 3 4 5 6 7 8 568A接线规范: 白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕 1 2 3 4 5 6 7 8 将568B的1和3对调，2和6对调，就得到568A。 3、接线方法 两边采用相同的接线方式叫做平接，两边采用不同的接线方式叫扭接。 不同的设备之间连接，使用平接线；相同的设备连接使用扭接线。 电脑、路由器与集线器、交换机连接时使用平接线。 这是因为网线中的4条线，一对是输入,一对是输出,输入应该与输出对应. 如果将1和3连接,2和4连接，相当于自己的输出送给自己的输入。 这样可以使网卡进入工作状态，阻止空接口关闭,而影响有些程序的运行. 二、交换机原理与应用 1、冲突域和广播域 交换机是根据网桥的原理发展起来的，学习交换机先认识两个概念： （1)冲突域： 冲突域是数据必然发送到的区域. HUB是无智能的信号驱动器,有入必出，整个由HUB组成的网络是一个冲突域. 交换机的一个接口下的网络是一个冲突域，所以交换机可以隔离冲突域. (2)广播域： 广播数据时可以发送到的区域是一个广播域. 交换机和集线器对广播帧是透明的，所以用交换机和HUB组成的网络是一个广播域。 路由器的一个接口下的网络是一个广播域.所以路由器可以隔离广播域.
以太网入门基础学习总结
以太网是以C S M A / C D作为M A C算法的一类L A N.. CS：载波侦听.. 在发送数据之前进行监听;以确保线路空闲;减少冲突的机会.. MA：多址访问.. 每个站点发送的数据;可以同时被多个站点接收.. CD：冲突检测.. 边发送边检测;发现冲突就停止发送;然后延迟一个随机时间之后继续发 送.. 2、以太网的MAC地址 M A C地址有4 8位;但它通常被表示为12位的点分十六进制数;例如：.. M A C地址全球唯一;由 I E EE对这些地址进行管理和分配..每个地址 由两部分组成;分别是供应商代码和序列号..其中前2 4位二进制代表该 供应商代码..剩下的24位由厂商自己分配.. 如果48位全是1;则表明该地址是广播地址.. 如果第8位是1;则表示该地址是组播地址..
以太网帧结构有5种：Ethernet V11980、Ethernet V2ARPA;1982、RAW Novell;1983、 LLC1985、 SNAP1985..目前比较常见的为Ethernet V2和.. 区分两种帧：根据源地址段后的前两个字节的类型不同..如果值大于 15000x05DC;说明是以太网类型字段;EthernetII帧格式..值小于等于 1500; 说明是长度字段; 帧格式..因为类型字段值最小的是 0x0600..而长度最大 为 1500.. 4、以太网通信的原则： 同一时刻只能有一台主机在发送;但可以有多台主机同时接收——广播；如果一个以太网报文被完全发送出去则在链路上肯定不会发生冲突;即理论上不 再需要发送第二次.. 5、共享式以太网的缺点 在共享式以太网中;所有的主机都以平等的地位连接到同轴电缆上;但如果以太网中主机数目较多;则存在以下严重问题：介质可靠性差、冲突严重、广播泛滥、无任何安全性 6、传统以太网连接设备HUB 所有的HUB都是半双工的;HUB仅仅改变了以太网的物理拓扑 HUB仅仅是物理上的连接设备..
以太网交换机交换方式学习资料讲解
以太网交换机交换方 式学习
以太网交换机交换方式学习 在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。 AD 在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备， 半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无 需倒向。 在实际使用时，一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单 工就能胜任，也无需倒向。交换机可以“学习”MAC6址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的 始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。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MA*不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地 址，并把它添加入内部地址表中。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络 设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时。 节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。和 HUB勺一点小区别假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2X 10Mbps=20Mbp§而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。 HUB集线器就是一种共享设备，HU蟀身不能识别目的地址，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包头的地址信息 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
关于交换机实训心得5篇
关于交换机实训心得5篇 交换机实训心得1 最初接触交换机于第七周4月10日周三，刚开始导师让我们一致学习用H3C软件进行交换机实操。第一次练习首先需要了解软件的安装，并且能熟悉软件的运用。 具体运行使用方法： 1.首先创建虚拟交换机 2.创建四个PC机 3.对PC机IP配置连接上交换机上 4.运行交换机和PC机，配置指令 5.首先配置交换机指令按ctrl+C显示H3C，PC机最后检验是否连载交换机中 6.system-view:可以看到提示符变为[H3C]，进入系统视图，全局配置模式。 [H3C]quit:退回上一层模式 [H3C]vlan 10 [H3C]display interfacd GigabitEthernet 1/0/1:查看接口的运行状态和相关信息 [H3C]display interfacd GigabitEthernet brief:显示端口的概要信息 [H3C]interfacd GigabitEthernet 1/0/1：进入设备接口视图 [H3C]port link-type access
[H3C]port access vlan 10 交换机实训心得2 9月日,我在东方电子大厦,参加了华为-3COM公司组织的“中低端交换机产品”培训。总共为一天的课程，分别介绍了该公司的几个系列新推出的中低端交换机产品，即S3100/S5100及S3900/S5600系列。心得体会范文这次培训主要是对产品的硬件设计及一些业务特性做了介绍,培训主要是针对各代理商的销售人员。华为-3COM公司即将使用新新推出的H3C系列交换机来代替现行于市场上的quidway系列交换机,希望能借助这次培训使各代理商对新推出的交换机产有进一步的了解，希望代理商能够向客户重点推广该系列的产品。 一、S3100/S5100系列产品 S3100/S5100系列交换机是定位于接入层的二层交换机，其是S3100系列交换机是百兆接入千兆上行,而S5100系交换机则提供了千兆介入端口及万兆的上行端口。 S3100交换机分为T系列及C系列共六款产品，即：3108T/3116T/3126T;3108C/3116C/3126C。其中，T系列交换机使用固定的上行千兆端口，而C系列拥有支持多种扩展板的扩展插槽。3100系列产品用于替代S20/S3000-SI系列交换机，S3100系列交换机在硬件功能及性能上较即将替代的S20/S300-SI产品均有一定的提高。S3100系列交换机使用了主频为200MHz的CPU较S20/S300-SI 的50MHz有了很大的提高，S3100系列交换机能够使用更为丰富的接口板，Switch芯片内FE口内集成PHY，可靠性高、廉价、低功耗，
计算机网络基础教程：以太网交换机
3.2以太网交换机 3.2.1 以太网交换机的工作原理 图3.7 以太网交换机 交换机用以替代集线器将 PC、服务器和外设连接成一个网络。 因为集线器是一个总线共享型的网络设备，在集线器连接组成的网段中，当两台计算机通讯时，其它计算机的通讯就必须等待，这样的通讯效率是很低的。而交换机区别于集线器的是能够同时提供点对点的多个链路，从而大大提高了网络的带宽。 图3.8 以太网交换机中的交换表 交换机的核心是交换表。交换表是一个交换机端口与MAC地址的映射表。 一帧数据到达交换机后，交换机从其帧报头中取出目标MAC地址，通过查表，得知应该向哪个端口转发，进而将数据帧从正确的端口转发出去。如图3.13所示，当左上方的计算机希望与右下方的计算机通讯时，左上方主机将数据帧发给交换机。交换机从e0端口收到数据帧后，从其帧报头中取出目标MAC地址0260.8c01.4444。通过查交换表，得知应该向e3端口转发，进而将数据帧从e3端口转发出去。 我们可以看到，在e0、e3端口进行通讯的同时，交换机的其它端口仍然可以通讯。例如e1、e2之间仍然可以同时通讯。 如果交换机在自己的交换表中查不到该向哪个端口转发，则向所有端口转发。当然，广播数据报（目标MAC地址为FFFF.FFFF.FFFF的数据帧）到达交换机后，交换机将广播报文向所有端口转发。因此，交换机有两种数据帧将会向所有端口转发：广播帧和用交换表无法确认转发端口的数据帧。
交换机的核心是交换表。那么交换表是如何得到的呢？ 交换表是通过自学习得到的。我们来看看交换机是如何学习生成交换表的。 交换表放置在交换机的内存中。交换机刚上电的时候，交换表是空的。当0260.8c01. 1111主机向0260.ec01.2222主机发送报文的时候，交换机无法通过交换表得知应该向哪个端口转发报文。于是，交换机将向所有端口转发。 虽然交换机不知道目标主机0260.ec01.2222在自己的哪个端口，但是它知道报文是来自e0端口。因此，转发报文后，交换机便把帧报头中的源MAC地址0260.8c01.1111加入到其交换表e0端口行中。 交换机对其它端口的主机也是这样辩识其MAC地址。经过一段时间后，交换机通过自学习，得到完整的交换表。 可以看到，交换机的各个端口是没有自己的MAC地址的。交换机各个端口的MAC地址是它所连接的PC机的MAC地址。 图3.9 交换机的一个端口可以捆绑多个MAC地址 如图3.9显示，当交换机级联的时候，连接到其它交换机的主机的MAC地址都会捆绑到本交换机的级联端口。这时，交换机的一个端口会捆绑多个MAC地址（如图2.14中的e1端口。 为了避免交换表中的垃圾地址，交换机对交换表有遗忘功能。即交换机每隔一段时间，就会清除自己的交换表，重新学习、建立新的交换表。这样做付出的代价是重新学习花费的时间和对带宽的浪费。但这是迫不得已而必须做的。新的智能化交换机，可以选择遗忘那些长时间没有通讯流量的MAC地址，进而改进交换机的性能。 如果用以太网交换机连接一个简单的网络，一台新的交换机不需要任何配置，将各个主机连接到交换机上就可以工作了。这时，使用交换机与使用集线器联网同样简单。 3.2.2 以太网交换机的类型 目前以太网交换机主要采用以下两种交换方式：直通式（cut through）和存储转发式（store and forward）。 直通式：交换控制器收到以太端口的报文包时，读出帧报头中的目标MAC地址，查询交换表，将报文包转发到相应端口。
交换机从零学起的宝典
交换机基础知识（1） 交换机基础知识 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。 一、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。 二、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。 交换机就主要从提高连接服务器的端口的速率以及相应的帧缓冲区的大小，来提高整个网络的性能，从而满足用户的要求。 一些高档的交换机还采用全双工技术进一步提高端口的带宽。以前的网络设备基本上都是采用半双工的工作方式，即当一台主机发送数据包的时候，它就不能接收数据包，当接收数据包的时候，就不能发送数据包。 由于采用全双工技术，即主机在发送数据包的同时，还可以接收数据包，普通的10M端口就可以变成20M端口，普通的100M端口就可以变成200M 端口，这样就进一步提高了信息吞吐量。 三、交换机的工作原理 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网桥，即传统的（二层）交换机。 把路由技术引入交换机，可以完成网络层路由选择，故称为三层交换，这是交换机的新进展。