EI CCNP培训企业基础架构理论技术学习-交换机Switch工作原理

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EI CCNP理论学习-交换机前身----基本引入:

1. Repeater (中继器):对信号作整形放大; 2. Hub (集线器):

1) 对型号作整形放大、半双工(收发不能同时进行)、多接口的中继器; 2) 整个网络属于一个冲突域;

3) CSMA/CD 带有冲突检测的载波侦听多路访问(下图 CSMA/CD工作流程);

4) 带宽低、安全性低;

3. Bridge (网桥):网桥的接口可以关联MAC地址，隔离飞关联MAC地址为源的数据帧，使冲突域减半; 4. Switch (交换机):

1) 100Mbps/1000Mbps/10Gbps/100Gbp 全双工;

2) 彻底解决冲突域(一个接口属于一个冲突域);

3) 快速转发、透明转发、线速转发;

4) ASIC:针对特殊应用的专用集成电路，代替CPU，硬件转发; 5) 背板带宽/吞吐量:所有接口带宽之和 * 2(收发不冲突); 6) 整个网络属于一个广播域;

5. Router (路由器):

1) 隔离组播、广播; 2) 编址与路由;

3) 维护、校验路由表;

交换机----基本引入:

1. Switch的工作原理:

1) 学习MAC地址，形成MAC地址表; 基于源MAC地址学习;

基于目地MAC地址转发;

2) 组播、广播、未知单播、向相同Vlan的接口以及所有Trunk接口泛洪;

3) 已知单播点到点转发;

4) 同一接口可以学习关联多个MAC地址;

5) 同一个MAC地址可以被多个接口学习关联，但后学习关联的接口会覆盖掉之前所学习关联的接口;

既MAC地址最新学习关联的接口有效;

6) Switch工作流程:

2. Switch的MAC地址表:

1) Vlan(Vlan号)

2) Mac Address(Mac 地址)

3) Port(接口号)

4) Type (学习类型)

5) Mac地址表相关命令:

//查看完整的MAC地址映射表;

Switch#show mac-address-table | exclude cpu //查看排除 CPU 字段的MAC地址映射表;

Switch#show mac-address-table | include F0/1 //查看包含F0/1 字段的MAC地址映射表;

Switch#show mac-address-table aging-time //查看MAC地址映射表老化时间(初始老化时间默认300秒); Switch(config)# mac-address-table aging-time 150 vlan 1 //设置Vlan1的老化时间为150秒(部分IOS版本不适用);

6) 如果接口Down处于状态，那么Mac地址表关联此接口的条目在接口Down状态的一瞬间老化; 3. Switch的转发模式:

1) 直通式转发:指交换机在收到数据帧后，不进行缓存和校验，而是直接转发到目的端口; 2) 存储式转发:

交换机首先在缓冲区中存储接收到的整个数据帧，然后进行CRC校验，检查数据帧是否正确再进行转发; 3) 碎片隔离式转发:

交换机在接收数据帧时，会先缓存数据帧的前64个字节，确保数据帧大于64个字节，再进行转发; 4. Switch的基准MAC地址:

1) 每一台交换机都有一个基准MAC(Base ethernet MAC Address)地址，在运行STP协议时，会用到这个地址;

2) 交换机的每一个接口也有一个MAC地址，这个MAC地址等于基准MAC地址再加上接口号;

Switch#show version //查看版本信息，可以看到基准MAC地址; Switch#show interface f0/1 //查看接口信息，可以看到接口MAC地址;

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