第六章 交换机技术

第6章 交换机技术

一、组网架构

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园区网

• 园区网（Campus Network）是指在一个相对较小的地理区域内，连接多个建筑物和设施的计算机网络。园区网是一个 局域网（LAN），其范围可以覆盖整个校园或园区，包括多个建筑物、实验室、会议室等。

• 局域网（Local Area Network，LAN）：是一种地理覆盖范围较小、在相对较小的地区内（如家庭、办公室、校园或大楼）建立的计算机网络，主要用于设备间的通信和资源共享。通常由互联的计算机、打印机、服务器以及其他网络设备组成。

• 特点：覆盖的地理范围较小。数据传输速度较快，适合大量数据的快速传输。使得互联的设备可以共享资源，提高工作效率。在较小的范围内组建局域网所需的设备和维护成本相对较低。可以根据需要随时添加、删除或更改设备。

• 园区网主要用于企业网络建设。通常包含多个用户和设备，网络安全措施（如防火墙、入侵检测系统等）非常重要。

城域网

• 城域网（Metropolitan Area Network, MAN）是一种覆盖特定城市或城镇范围的计算机网络，比局域网（LAN）覆盖的范围更广，但又小于广域网（WAN）。城域网通常用于连接城市中的多个办公室、校园、数据中心或其他建筑物，方便组织内部资源的共享和通信。

• 特点：范围一般从几公里到几十公里不等，能够覆盖整个城市或地区。通常提供高速数据传输。可以通过光纤、电缆、无线信号等多种方式进行连接。

广域网

• 广域网（Wide Area Network，WAN）是一种覆盖广泛地理范围的计算机网络，通常跨越城市、国家甚至多个国家，将多个局域网（LAN）或城域网（MAN）连接起来。广域网实现了地理分散的网络设备之间的通信和数据传输。

• 特点：范围通常可以覆盖数公里到数千公里，连接不同的地理位置。支持高速数据传输和互联网连接。可能由不同类型的网络设备和技术组成，例如路由器、交换机、通信卫星等，主要用于国家网络建设。

园区网络

园区网络对于用网需求也有所不同。不同的园区或者企业所需要的园区网络也不相同。

组成

集线器

• 集线器（Hub）是一种简单的网络设备，用于连接多个网络设备形成局域网（LAN）。在现代网络中，集线器已逐渐被交换机（Switch）所取代。

• 最多连接16个设备。配置简单，成本相对较低。效率低，集线器将数据广播到所有端口，这会导致网络拥堵；安全性差，任何连接到集线器的设备都可以接收到所有数据，容易造成信息泄露。

交换机

• 交换机（Switch）是一种常用的网络设备，用于在局域网（LAN）中连接多个网络设备。交换机能够高效地转发数据帧，并根据目标设备的MAC地址进行智能路由，相较于集线器，交换机具有更好的性能和灵活性。

• 通过全双工通信和独立信道工作，减少了网络冲突，比集线器具有更高的吞吐量，性能高效。只将数据发送到特定设备，避免了数据的广泛广播，安全性更高。可以通过堆叠或连接其他交换机轻松扩展网络，可扩展性强。

路由器与交换机的区别

• 工作层级：路由器在OSI模型的第三层（网络层）工作，而交换机在第二层（数据链路层）工作。

• 功能：路由器主要负责连接和转发数据包到不同的网络，而交换机则主要在同一网络中的设备之间进行数据帧的转发。

• 地址类型：路由器使用IP地址进行数据转发，而交换机通常使用MAC地址。

802.1X协议

• 802.1X 是一种网络访问控制协议，最初由 IEEE（电气和电子工程师协会）制定，主要用于提供基于端口的网络接入认证。它通常应用在局域网（LAN）和无线局域网（WLAN）中，以增强网络安全性。

• 特点：是一系列的协议总称，X表示版本的不同。是一种无线网络标准，即WIFI。WIFI不是一个独立的网络，可以被视为有限的最后一公里，只需要将无线电波转换为电信号传递。但是无线网络的信号稳定性很差。

组网

三层架构

接入层

• 提供用户接入的接口，用来接入用户。

• 接入层的设备是最多的。

• 技术：VLAN DHCP

汇聚层

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