以太网交换机

什么是交换机？

• 交换机是用来连接局域网的主要设备
• 交换机根据以太网帧中目标地址智能转发数据，
• 因此交换机工作在数据链路层
• 分割冲突域，实现全双工通信

交换机的每个端口访问另一个端口时，都有一条专有的路线，不会产生冲突

但不分割广播域，广播域指接收同样消息的节点的集合，交换机的所有端口属于同一个广播域

交换机分割冲突域；路由器分割广播域

冲突域：

•     -发送帧的时候会产生冲突的区域
•     -集线器的所有端口在一个冲突域中
•     -交换机的每一个端口都是一个独立的冲突域

广播域：

•     --能够收到广播数据帧节点的集合   ff-ff-ff-ff-ff-ff
•     --交换机的所有端口都在一个广播域中

交换机的工作原理：

初始状态

MAC地址学习  ：

• 通过学习数据帧MAC地址来形成MAC地址表

广播未知数据帧：

• 若MAC地址表没有 目标地址 ，交换机就将该数据帧的源端口外的其他所有端口广播该数据帧

接收方回应        ：

交换机实现单播通信 ：

• 交换机根据MAC地址表单播转发数据帧

更新 ：

• 交换机MAC地址表老化时间是300秒
•     如果发现一个帧的入端口和MAC地址表中源MAC地址的所在端口不同，交换机则将MAC地址重新学习到新的端口

交换机工作原理分析

主机11给44发送数据帧，交换机如何转发？

步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

1）交换机SW1在接收到数据帧后，执行以下操作：

• 交换机SW1查找MAC地址表
• 交换机SW1学习主机11的MAC地址
• 交换机SW1向除接收端口外其他所有端口发送广播

2）交换机SW2在接收到数据帧后，执行以下操作：

• 交换机SW2查看MAC地址表
• 交换机SW2学习源MAC地址和端口号
• 交换机SW2向除接收端口以外的所有端口广播数据帧

3）主机44处理完数据帧后，回复数据帧给主机11

4）交换机SW2在接收到数据帧后，执行以下操作：

• 交换机SW2学习源MAC地址和端口号
• 交换机SW2查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目，单播转发数据到端口3

5）交换机SW1在接收到数据帧后，执行以下操作：

• 交换机SW1学习源MAC地址和端口号
• 交换机SW1查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目，单播转发数据到端口1

6）主机11收到数据帧

交换机基本配置及查看信息

1. 测试PC之间互相能够ping通
2. 查看交换机MAC地址/查看交换机MAC地址表
3. 查看邻居信息
4. 配置SW1交换机连接主机的接口速率为10M

1. 查看交换机MAC地址/查看交换机MAC地址表的命令

<SW1> display bridge mac-address

<SW1> display mac-address

查看邻居信息的命令

1. [SW2] lldp enable
   [SW1] lldp enable
   
   [SW1] display lldp neighbor brief

    

配置SW1交换机接口速率为10M的命令

1. [SW1] int Ethernet0/0/1
   [SW1-Ethernet0/0/1] undo negotiation auto
   //取消端口自动协商模式
   [SW1-Ethernet0/0/1] speed 10
   //设置端口速率
   [SW1] int Ethernet0/0/2
   [SW1-Ethernet0/0/2] undo negotiation auto
   [SW1-Ethernet0/0/2] speed 10

    

   [sw3-Ethernet0/0/1]duplex half                   //设置端口的双工模式
   
   [sw3-Ethernet0/0/1]display this                 //显示当前配置信息