交換機的基礎(chǔ)知識點

交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設(shè)備自動完成的方法,把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。

交換機是局域網(wǎng)中的設(shè)備，交換機是基于MAC 來進行工作的。和路由器類似，交換機也有IOS，IOS 的基本使用方法是一樣的。CISCO 交換機和路由器一樣，本質(zhì)上也是一臺特殊的計算機，也有CPU、RAM 等部件。也采用IOS，所以交換機的很多基本配置（例如密碼、主機名等）和路由器是類似的。

交換機是第二層的設(shè)備，可以隔離沖突域。

交換機是基于收到的數(shù)據(jù)幀中的源MAC 地址和目的MAC 地址來進行工作。

交換機原理：

交換機根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。交換機將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較，以決定由哪個端口進行轉(zhuǎn)發(fā)。如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。這一過程稱之為泛洪（flood）。廣播幀和組播幀向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)。

1．基于源MAC地址學習，基于目標MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)。

2. 對于沒有目標MAC地址表項的幀，向本VLAN的其他所有接口轉(zhuǎn)發(fā)

3．收到廣/組播幀, 向本VLAN的其他所有接口轉(zhuǎn)發(fā)

4. 同一個MAC地址被多個接口學習到，選擇后學習到的接口

5．同一接口可以學習到多個MAC地址

以太網(wǎng)

傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是總線型以太網(wǎng)。在這種類型的以太網(wǎng)中，通信信道只有一個，采用介質(zhì)共享（介質(zhì)爭用）的訪問方法（CSMA/CD）。每個站點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)是否空閑，如果空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，繼續(xù)偵聽直到網(wǎng)絡(luò)空閑。如果兩個站點同時檢測到介質(zhì)空閑并同時發(fā)送出一幀數(shù)據(jù)，則會導(dǎo)致數(shù)據(jù)幀的沖突，雙方的數(shù)據(jù)幀均被破壞。這時，兩個站點將采用"二進制指數(shù)退避"的方法各自等待一段隨機的時間再偵聽、發(fā)送。

主機A只是想要發(fā)送一個單播數(shù)據(jù)包給主機B。但由于傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的廣播性質(zhì)，接入到總線上的所有主機都將收到此單播數(shù)據(jù)包。同時，此時如果任何第二方，包括主機B也要發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上都將沖突，導(dǎo)致雙方數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。我們稱連接在總線上的所有主機共同構(gòu)成了一個沖突域。

當主機A發(fā)送一個目標是所有主機的廣播類型數(shù)據(jù)包時，總線上的所有主機都要接收該廣播數(shù)據(jù)包，并檢查廣播數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，如果需要的話加以進一步的處理。我們稱連接在總線上的所有主機共同構(gòu)成了一個廣播域。

選擇交換機主要參考那些因素

a、背板帶寬、二/三層交換吞吐率。

b、VLAN類型和數(shù)量。

c、交換機端口數(shù)量及類型。

d、支持網(wǎng)絡(luò)管理的協(xié)議和方法。需要交換機提供更加方便和集中式的管理。

e、Qos、802.1q優(yōu)先級控制、802.1X、802.3X的支持。

f、堆疊的支持。

g、交換機的交換緩存和端口緩存、主存、轉(zhuǎn)發(fā)等參數(shù)。

h、線速轉(zhuǎn)發(fā)、路由表大小、訪問控制列表大小、對路由協(xié)議的支持情況、對組播協(xié)議的支持情況、濾方法、機器擴展能力等都是值得考慮的參數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際情況考察。

上面是交換機選擇需要參考的因素，那通常選擇交換機我們可以通過以下幾個因素的判斷。