交換機(Switch):構建局域網不可或缺的設備
0x01 交換機的功能
連接計算機,網絡攝像頭,服務器等終端設備,實現與其他交換機、防護墻、路由器等網絡設備的互連,從而構建局域網絡,實現設備之間的通信。
0x02 交換機的工作原理
交換機位于OSI參考模型的第2層(數據鏈路層),基于mac地址識別,完成數據的封裝的轉發的設備。(2層交換機)
學習MAC地址,存放在內部地址表中!(學習和記憶的過程)
流程:
- 交換機從某個端口收到一個數據包,讀取包中的源MAC地址,建立源端口與源MAC地址的對應關系,并將其添加至地址表。(交換機使用的時間越長,學習到的MAC地址就越多,然后不斷更新地址表!)。如果目標MAC地址未知,把該包廣播包發送!
- 讀取包中的目的MAC地址,在內部地址表查找相應的端口。
- 如果地址表存在于目的MAC地址對應的端口,則把數據包復制到端口上。
- 如果地址表沒有,也就是目的MAC地址是第一次出現,就把包發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,立即作出應答,然后交換機更新地址表,添加新的"端口-MAC地址"條目。(學習到了)
以上步驟不斷重復,交換機可以實現所有數據的轉發,并通過不斷學習網絡中MAC地址,豐富和完善內部的MAC地址表。
注意:
由于交換機的內存有限,登記的MAC地址數量有限,設計了一個自動老化時間,假如一個MAC地址在一定時間內(默認為300s,可修改)不再出現,那么交換機會自動將該MAC地址從地址表中清除。
地址表是保存在內存中的,斷電或重啟后,地址表數據會全部消失,重啟后需要重新學習!
概況:
學習-記憶-接收-查找-轉發
其他必備知識:
Console線:計算機連接交換機、路由器,實現對其控制、調試的線路。
實際環境中,企業級交換機在配置時,需要用電腦通過console與交換機連
接,之后通過超級終端來輸入命令。
交換機的端口:
E:10MB
F:100MB
G:1000MB
Te:10000MB
0:模塊號
1:接口號
接口速率自適應:100/1000/10M自適應
速率工作模式可以為10,100,1000任何一種狀態
down
端口狀態: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