交換機(jī)(Switch):構(gòu)建局域網(wǎng)不可或缺的設(shè)備

0x01 交換機(jī)的功能
連接計(jì)算機(jī),網(wǎng)絡(luò)攝像頭,服務(wù)器等終端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)與其他交換機(jī)、防護(hù)墻、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互連,從而構(gòu)建局域網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信。
0x02 交換機(jī)的工作原理

交換機(jī)位于OSI參考模型的第2層(數(shù)據(jù)鏈路層),基于mac地址識(shí)別,完成數(shù)據(jù)的封裝的轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備。(2層交換機(jī))
學(xué)習(xí)MAC地址,存放在內(nèi)部地址表中!(學(xué)習(xí)和記憶的過程)
流程:

- 交換機(jī)從某個(gè)端口收到一個(gè)數(shù)據(jù)包,讀取包中的源MAC地址,建立源端口與源MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并將其添加至地址表。(交換機(jī)使用的時(shí)間越長(zhǎng),學(xué)習(xí)到的MAC地址就越多,然后不斷更新地址表!)。如果目標(biāo)MAC地址未知,把該包廣播包發(fā)送!
- 讀取包中的目的MAC地址,在內(nèi)部地址表查找相應(yīng)的端口。
- 如果地址表存在于目的MAC地址對(duì)應(yīng)的端口,則把數(shù)據(jù)包復(fù)制到端口上。
- 如果地址表沒有,也就是目的MAC地址是第一次出現(xiàn),就把包發(fā)送到除了源端口除外的所有其他端口(廣播),目的MAC地址收到廣播后,立即作出應(yīng)答,然后交換機(jī)更新地址表,添加新的"端口-MAC地址"條目。(學(xué)習(xí)到了)
以上步驟不斷重復(fù),交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),并通過不斷學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中MAC地址,豐富和完善內(nèi)部的MAC地址表。
注意:
由于交換機(jī)的內(nèi)存有限,登記的MAC地址數(shù)量有限,設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)老化時(shí)間,假如一個(gè)MAC地址在一定時(shí)間內(nèi)(默認(rèn)為300s,可修改)不再出現(xiàn),那么交換機(jī)會(huì)自動(dòng)將該MAC地址從地址表中清除。
地址表是保存在內(nèi)存中的,斷電或重啟后,地址表數(shù)據(jù)會(huì)全部消失,重啟后需要重新學(xué)習(xí)!
概況:
學(xué)習(xí)-記憶-接收-查找-轉(zhuǎn)發(fā)

其他必備知識(shí):
Console線:計(jì)算機(jī)連接交換機(jī)、路由器,實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制、調(diào)試的線路。
實(shí)際環(huán)境中,企業(yè)級(jí)交換機(jī)在配置時(shí),需要用電腦通過console與交換機(jī)連
接,之后通過超級(jí)終端來輸入命令。
交換機(jī)的端口:
E:10MB
F:100MB
G:1000MB
Te:10000MB
0:模塊號(hào)
1:接口號(hào)
接口速率自適應(yīng):100/1000/10M自適應(yīng)
速率工作模式可以為10,100,1000任何一種狀態(tài)
down
端口狀態(tài):up/down
down的3種可能:
1. 人工down
2. 速率不匹配
3. 雙工模式不匹配(雙工duplex)
單工 半雙工 全雙工