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交换机原理(数据通信)

2020-11-11    
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交换机原理(数据通信)

 

交换机(Switch):构建局域网不可或缺的设备

交换机原理(数据通信)

 

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

交换机原理(数据通信)

 

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,完成数据的封装转发的设备。(2层交换机)

学习MAC地址,存放在内部地址表中!(学习和记忆的过程)

流程:

交换机原理(数据通信)

 

  1. 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!
  2. 读取包中的目的MAC地址,在内部地址表查找相应的端口。
  3. 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。
  4. 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

交换机原理(数据通信)

 

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

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