二层交换机介绍，二层交换机配置教程

学**计算机网络实际上就是学**网络协议。不同的网络需求通过不同的网络协议来实现。当然，网络协议并不是孤立存在的；它们运行在网络设备上。了解网络协议仅仅意味着了解技术原理。只有了解了网络设备，你才能够运用所学的网络知识来真正解决你的网络需求。让我们看一下最常见的网络设备：—— 交换机。

1. 什么是中继器？中继器是一种信号扩展设备，工作在OSI参考模型的第一层。其作用只是重新输出信号，延迟网络传输距离；不进行任何其他数据控制，无法识别数据链路层的MAC地址或网络层的IP地址。

2. 什么是网桥？网桥是一种二层网络设备，有两个端口，可以分隔冲突的域。它充当OSI模型中的数据链路层，可以基于MAC地址传输数据。只能连接同构网络（同一网段），不能连接异构网络（不同网段）。

3. 什么是集线器？ 集线器是一种运行在物理层、以信号放大为核心的网络设备。换句话说，多端口中继器连接集线器周围的多个节点。数据以广播方式发送。这意味着如果要发送数据，它将发送到连接到集线器的所有节点。

由于集线器中没有控制，所有设备共享带宽，并且只有一台设备可以同时发送数据，当多个设备同时发送数据时会造成争用。此时，集线器、连接电缆以及与集线器连接的终端设备形成冲突域。因此，采用CSMA/CD方法来判断终端是否可以发送数据。

4. 什么是交换机？ 集线器将从接收方收到的数据转发到除发送方以外的所有端口。它只是简单地复制电信号来实现传输。然而，交换机会学**每个连接设备的MAC地址，并将数据发送到相应的目的设备，从而避免将数据发送到不相关的端口，提高网络利用率。这里讨论的所有交换机都是二层交换机。

如果还没有学**到MAC地址或者要与一个网段内的所有设备进行通信，交换机会使用广播模式来泛洪数据帧。

5、交换机如何学**MAC地址？交换机通过数据帧的源MAC地址学**交换机端口与MAC地址的对应关系，并将其记录在交换机的MAC地址表中。主机A向主机D发送数据：A发送一个数据帧。该数据帧的源MAC地址为11:11:11:11:11:11，目的MAC地址为44:44:44:44:44:44。交换机端口1收到数据帧，记录源MAC地址以及该端口对应的MAC地址表项。交换机不知道目标MAC 地址在哪个端口，因此会将数据帧洪泛到除端口1 之外的所有端口。 B 和C 意识到目标MAC 地址不是自己的，因此丢弃数据帧。

D意识到数据帧是发给它的，因此它发送了一个响应数据帧，源MAC地址为44:44:44:44:44:44，目的MAC地址为11:11:11:11:11:11。交换机端口4收到数据帧，记录D的MAC地址表项。这样，交换机就知道了Host A和Host D的MAC地址信息，并根据MAC地址表进行转发。交换机可以通过类似的方式学**到Host B和Host C的MAC地址。

6、交换机与集线器相比有哪些优点？

7. 以太网数据帧有哪些类型？

13、交换机按用途有多少种？根据交换机在网络中的位置和用途不同，可分为三类：核心交换机（核心层）、汇聚交换机（汇聚层）、接入交换机（接入层）可分为

14、交换机有几种端口类型？在选择交换机时，购买哪一种应根据实际使用需求、具体端口类型、端口数量、设备性能等参数需要确定。

千兆位以太网端口大多数交换机都配备了RJ-45 千兆位以太网接口，并且需要增强型5 类双绞线电缆来连接到千兆位接口。自适应功能还允许连接到100M 接口。

光纤端口盒交换机由主要用于上行链路连接的光纤端口组成。 SFP+ 接口通常用于连接10 Gb 以太网上行链路。模块化交换机通常配置有多个具有千兆以太网SFP 或10 千兆以太网SFP+ 接口的接口卡。

PoE 端口接入交换机也有PoE 端口。 Poe口通过网线连接IP电话或无线AP，通过网线为设备供电。 PoE技术是一种通过网线为IP电话和无线AP提供电力，使其无需外接电源即可接入网络的技术。 PoE技术因其布线简单、节省人工成本、易于管理、使用灵活、安全等优点而得到广泛应用。 PoE 技术于2003 年标准化为IEEE 802.af。该技术还应用于网络摄像机、POS终端以及其他连接以太网的硬件设备。

PoE (IEEE 802.3af) PoE+ (IEEE 802.3at) PoE++ (IEEE 802.3bt) PoE 的供电标准为IEEE 802.3af，最大可提供15.4W 的功率，可用于为IP 电话等终端设备供电和无线AP。可以。 PoE+是PoE的扩展，供电标准为IEEE 802.3at，最高可提供30W的功率，可用于为可视电话、摄像头等终端设备供电。 PoE++是PoE+的增强版本，电源标准为IEEE 802.3bt，最高可提供60W的功率，满足更多的终端功率需求，为基站、室外散热等终端设备提供更高的功率。相机。

支持PoE功能的交换机会显示功率信息，例如每个端口支持的最大数量。您可以计算出最大数量。在开关上。

上行端口接入交换机和汇聚交换机必须收集来自所有下游连接设备的流量，并将该流量向上发送到网关或核心交换机。将流量发送到网关或核心交换机的端口称为上行端口，反之亦然。它被称为下行链路端口。盒式交换机通常包含2 到4 个10G 上行链路端口。

下行链路端口下行链路端口通常是RJ-45 接口，但有些使用光纤接口。一块交换机或单板可以提供24个或48个接口。

交换机堆叠是指将多台交换机通过堆叠线缆连接起来，形成一台逻辑交换机。

15.交换机有哪些特点？更多交换机特点请参考官网产品文档。包含详细说明。

MAC 地址数MAC 地址数是指交换机能够学**到的MAC 地址表的最大数量。

生成树特性为了避免第2 层环路，生成树协议(STP) 用于通过在交换机之间交换BPDU 数据帧来使交换机相互了解。有关详细信息，请参阅《图解 STP》 和《图解 RSTP 和 MSTP》。

链路聚合链路聚合是将多个交换机线路聚合成逻辑线路以在网络内使用。它有很多名称，包括端口聚合、链路捆绑和绑定。不使用链路聚合功能直接连接交换机的多个物理端口可能会导致网络环路。生成树协议会绕过某些链路，因此只有一条物理链路可用。使用链路聚合时，多条物理链路聚合成一条逻辑链路，即使其中一条物理链路断开，该逻辑线路上仍保持其他物理链路，因此通信不会中断，保持到达电路冗余。剩余影响。

VLAN 将广播域划分为逻辑网段的能力称为VLAN。

端口镜像将端口上发送和接收的数据帧复制到镜像端口的功能称为端口镜像，复制源端口称为监控端口。为了分析网络故障或检测网络中的流量，交换机复制接收到的数据帧并将其转发到网络分析或流量监控设备。

QoS 优先级队列QoS 的全称是Quality of Service，也称为服务质量。当数据通过网络设备时，根据通信类型控制通信优先级和带宽的功能。通常，语音、视频等数据被定义为高优先级，首先处理高优先级数据，以保证此类数据的稳定性和低延迟。 QoS 控制包括交换机的第2 层QoS 控制、路由器和第3 层交换机的第3 层（IP）QoS 控制以及TCP 的第4 层QoS 控制。 IEEE 802.1p标准完成了第2层QoS优先级控制的标准化。 3位优先级控制信息定义了从0到7的8个优先级，即CoS值（Class of Service Value），交换机优先转发值较高的数据帧。

MAC地址过滤保证只有指定的设备才能访问网络，保证网络安全。第2 层交换机能够根据数据帧的标头信息过滤数据帧。具体来说，首先设置目的MAC地址、源MAC地址等过滤条件。满足条件的数据帧通过，不满足条件的数据帧被阻塞。还可以与802.1X 一起使用，以解决MAC 地址伪造的可能性。三层交换机或路由器可以根据IP头信息进行IP通信过滤。

基于端口的身份验证交换机仅允许经过身份验证的客户端使用有线端口。此功能由IEEE 802.1X 标准化，是一种对访问LAN 的客户端进行身份验证的机制。一旦您的PC 连接到交换机，身份验证过程就会开始。根据发送者的MAC地址信息进行客户端识别，通过用户名、密码、证书等凭证进行用户认证。对于未经认证的客户端发送的数据帧，交换机只接收包含认证信息的数据帧，其余数据帧将被丢弃。对于认证失败的客户端发送的数据帧，交换机直接丢弃，不再转发。

要使用基于端口的身份验证，客户端计算机和交换机都必须支持802.1X 身份验证；两者都是必需的。 802.1X认证采用PPP扩展协议EAP，通过EAPOL协议在局域网内封装并发送EAP认证报文。在身份验证完成之前，客户端计算机只能与EAPOL 通信。

网络管理您可以使用SNMP 协议对网络设备进行远程管理、监控和配置。 SNMP 协议提供对整个网络结构内的交换机和其他网络设备的集中管理。由SNMP管理的网络设备称为代理，管理网络的设备称为管理器。

16. 交换机架构由什么组成？交换机的基本架构由带有RJ-45 接口的NIC、PHY、MAC 等模块以及管理NIC 收发帧缓冲区和转发表的软件组成。 NIC之间通过参考转发表信息进行交换。

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