数据通信交换机原理 _交换机原理

文章插图

交换机(Switch)：构建局域网不可或缺的设备

文章插图

0x01 交换机的功能
连接计算机，网络摄像头，服务器等终端设备，实现与其他交换机、防护墙、路由器等网络设备的互连，从而构建局域网络，实现设备之间的通信。
0x02 交换机的工作原理

文章插图

交换机位于OSI参考模型的第2层(数据链路层)，基于mac地址识别，完成数据的封装的转发的设备。(2层交换机)
【数据通信交换机原理】学习MAC地址，存放在内部地址表中！(学习和记忆的过程)
流程：

文章插图

交换机从某个端口收到一个数据包，读取包中的源MAC地址，建立源端口与源MAC地址的对应关系，并将其添加至地址表。(交换机使用的时间越长，学习到的MAC地址就越多，然后不断更新地址表！) 。如果目标MAC地址未知，把该包广播包发送！
读取包中的目的MAC地址，在内部地址表查找相应的端口。
如果地址表存在于目的MAC地址对应的端口，则把数据包复制到端口上。
如果地址表没有，也就是目的MAC地址是第一次出现，就把包发送到除了源端口除外的所有其他端口(广播)，目的MAC地址收到广播后，立即作出应答，然后交换机更新地址表，添加新的"端口-MAC地址"条目。(学习到了)

以上步骤不断重复，交换机可以实现所有数据的转发，并通过不断学习网络中MAC地址，丰富和完善内部的MAC地址表。
注意：
由于交换机的内存有限，登记的MAC地址数量有限，设计了一个自动老化时间，假如一个MAC地址在一定时间内(默认为300s，可修改)不再出现，那么交换机会自动将该MAC地址从地址表中清除。
地址表是保存在内存中的，断电或重启后，地址表数据会全部消失，重启后需要重新学习！
概况：
学习-记忆-接收-查找-转发

文章插图

其他必备知识：
Console线：计算机连接交换机、路由器，实现对其控制、调试的线路。
实际环境中，企业级交换机在配置时，需要用电脑通过console与交换机连
接，之后通过超级终端来输入命令。

交换机的端口：
E：10MB
F：100MB
G：1000MB
Te：10000MB
0：模块号
1：接口号

接口速率自适应：100/1000/10M自适应
速率工作模式可以为10，100，1000任何一种状态
down
端口状态：up/down
down的3种可能：
1. 人工down
2. 速率不匹配
3. 双工模式不匹配(双工duplex)
单工半双工全双工