switch 交換機的基本原理


 

 

 

 

數據鏈路層的功能

1. 數據鏈路的建立、維護與拆除            2. 幀包裝、幀傳輸、幀同步

3. 幀的差錯恢復                          4. 流量控制

以太網MAC地址( 硬件地址、物理地址 )

以太網地址用來識別一個以太網上的某個單獨的設備或一組設備

MAC地址:6個字節,48位;用16進制數來表示。每一個字節用:或者-來表示。

以太網幀格式Ethernet II幀格式

 

Cisco交換產品體系

Cisco 2960系列交換機一款入門級交換機,屬於Cisco2950系列的升級產品

Cisco 3560系列交換機一款企業級交換機,屬於Cisco3550系列的升級產品

Cisco 4500系列交換機一款模塊化的交換機,實現功能化擴展保護企業投資

Cisco 6500系列交換機一款高端交換機設備,主要用於大型企業網或電信運營商網絡

設備型號

說明

WS-C2960-24TT-L

24個10/100 + 2個10/100/1000端口

WS-C2960-24TC-L

24個10/100 + 2個雙介質千兆以太網上行鏈路端口

WS-C-24TC-L

20個10/100/1000 + 4個雙介質千兆以太網上行鏈路端口

WS-C2960-48TT-L

48個10/100 + 2個10/100/1000端口

WS-C2960-48TC-L

48個10/100 + 2個雙介質千兆以太網上行鏈路端口

 

 

 

 

1、初始狀態

通常情況,MAC地址表里面的對應關系是動態獲取的,交換機剛剛啟動,MAC地址表里沒有任何一台主機的MAC信息。

 

2MAC地址學習

A主機通過ping命令測試和B主機之間的網絡連通性,當A主機發送的數據幀(源MAC地址為00-00-00-11-11-11,目標MAC地址為00-00-00-22-22-22)從交換機的1號口進入時,交換機會將這個幀的源地址和收到該數據幀的接口標號(1號口)對應起來,添加到MAC地址表中。重點是交換機只是學習數據幀的源地址。

交換機:--  --  MAC地址表-- -- -- --MAC地址---端口號

 

3、廣播未知數據幀

MAC地址表中沒有00-00-00-22-22-22對應的條目,於是它就將這個幀廣播到網絡中,也就是向除了1號口之外的所有接口轉發這個幀。

除了進入口,其他的口都轉發出去,就是廣播。

4、接收方回應

主機B會響應這個廣播,並回應一個數據幀(源MAC地址為00-00-00-22-22-22,目標MAC地址為00-00-00-11-11-11),交換機也會將此幀的源MAC地址和接口標號(2號口)對應在一起,添加到MAC地址表中。

 

5、交換機實現單播通信

現在,主機A和主機B之間的通信不用借助廣播了,因為MAC地址表中已經有它們的條目了,主機A發送數據幀的目標地址為00-00-00-22-22-22,交換機會發現這個地址對應的接口標號為2,於是交換機將只從2號口轉發數據幀。

最終說明交換機能夠學習的MAC地址數量並不是無限大的,所以學習到的MAC地址(動態學習到的) 會有一個老化時間,默認為300秒(此端口沒有再次收到包含該MAC地址的數據幀的時間)。

可以通過查看MAC地址表的命令有針對性地進行查詢。   

 從某一個口轉發出去,稱為單播。

通過MAC地址,可以實現相鄰節點的通信

一個VLAN就是一個廣播域 一個廣播域就是一個網段;

默認情況下,交換機所有接口在同一個廣播域,也就是屬於相同的VLAN

廣播域不能太大;不同廣播域的主機要通信,需要通過路由器。

2層的廣播地址:    FF-FF-FF-FF-FF-FF

路由器可以隔離廣播

 


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