[计算机硬件及网络]交换机

1、1交换机接口的表示交换机接口的通常用fastethernet x/y 表示，其中x表示模块号，y表示接口号，如fastethernet 0/1表示第0号模块的第1个接口，其它接口依次类推。2vlan的表示vlan通常用vlan vlan号表示，例如：vlan 1。3相关命令1）switchenable进入特权模式。2）switch#configure terminal进入全局配置模式3）switch(config)#int vlan 1进入vlan 1配置模式4）switch(config)#int fastethernet 0/1进入接口fastethernet 0/1配置模式5）exit在

2、某一模式下输入exit命令可以退出该模式。6）end在全局模式、vlan模式、接口模式下输入本命令可以直接退出到特权模式。操作步骤：进入特权模式switchenable命令可以缩写为enswitch#进入全局配置模式switch#configure terminal命令可以缩写为conf tenter configuration commands, one per line. end with cntl/z.进入vlan配置模式switch(config)#int vlan 1进入vlan 1switch(config-if)#exit退出到全局模式switch(config)# 进入接口配置

3、模式switch(config)#int fastethernet 0/1switch(config-if)#end直接退出到特权模式注意：ctrl+c快捷键也可以直接退出到特权模式%sys-5-config_i: configured from console by consoleswitch#图3-4 查看交换机系统信息与配置信息练习实验设备交换机一台实验目的掌握交换机的时钟设置、名称的更改、查看系统与配置信息实验要求配置交换机名称为swb，配置时钟为2010年9月15日8时20分26秒，查看系统信息与配置信息。任务三：配置交换机的管理ip地址图3-5 配置交换机的管理ip地址实验设备交换

4、机一台实验目的掌握交换机管理地址的配置实验要求配置交换机管理地址为192.168.0.3，子网掩码为255.255.255.0思路：配置交换机管理ip地址，即配置交换机默认的vlan vlan 1的ip地址，而不是配置某一接口的ip地址。知识点链接：相关配置命令：switch#show run查看当前配置switch(config-if)#ip address 192.168.0.3 255.255.255.0配置管理ip地址操作步骤：switchenable进入特权模式，命令可以缩写为enswitch#configure terminal进入全局模式，命令可以缩写为conf tenter c

5、onfiguration commands, one per line. end with cntl/z.switch(config)#int vlan 1进入vlan 1配置模式switch(config-if)#ip address 192.168.0.3 255.255.255.0配置ip地址switch(config-if)#exit退出到全局模式switch(config)#exit退出到特权模式switch#show run查看当前配置interface fastethernet0/1!interface fastethernet0/2interface vlan1 ip addr

6、ess 192.168.0.3 255.255.255.0 shutdown可以看到交换机的管理ip地址已经配置成功，可以通过该ip地址管理交换机，如远程登录等。也可以使用switch#show ip interface来查看。课堂练习：配置交换机管理ip地址练习图3-6 配置交换机管理ip地址练习实验设备交换机一台实验目的掌握交换机管理地址的配置实验要求配置交换机管理地址为172.16.1.1，子网掩码为255.255.255.0任务四：交换机接口的配置图3-7 交换机接口的配置实验设备交换机一台，计算机两台，直通线两条实验目的掌握交换机接口的工作模式、带宽配置，查看交换机的mac地址列表，

7、理解交换机地址学习过程。实验要求1）规划ip地址 pca的ip地址：192.168.0.1/24pcb的ip地址：192.168.0.2/242）设备连线pc1swa的fastethernet0/1 pc2swa的fastethernet0/23）配置交换机的f 0/1带宽为10mb/s，工作模式为半双工配置交换机的f 0/2带宽为10mb/s，工作模式为半双工知识点链接：交换机接口的配置命令swa(config)#int fastethernet 0/1进入接口fastethernet 0/1 swa(config-if)#speed 10设置fastethernet 0/1的带宽为10mb

8、psswa(config-if)#duplex half设置接口工作模式为半双工注意：工作模式如果要设置为全双工参数为full，设为自适应参数为auto。操作步骤：1）配置计算机的ip地址2）配置交换机swaswitchenableswitch#configure tswitch#configure terminal enter configuration commands, one per line. end with cntl/z.switch#(config)#hostname swaswa(config)#int fastethernet 0/1进入接口fastethernet 0/1

9、 swa(config-if)#speed 10设置fastethernet 0/1的带宽为10mbpsswa(config-if)#dup可以只输出命令的开头几个字母，按tab键自动补齐swa(config-if)#duplex half设置接口工作模式为半双工swa(config-if)#exitswa(config)#int fastethernet 0/2 swa(config-if)#speed 10swa(config-if)#duplex half swa(config-if)#endswa#show interfaces fastethernet 0/1fastethernet

10、0/1 is up, line protocol is up (connected)接口的状态为up，并且已连接 hardware is lance, address is 00e0.b0e8.ab01 (bia 00e0.b0e8.ab01) mtu 1500 bytes, bw 10000 kbit, dly 1000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 encapsulation arpa, loopback not set keepalive set (10 sec) half-duplex, 10mb/s接口的带

11、宽为10mb/s，工作模式为半双工swa#show interfaces fastethernet 0/2fastethernet0/2 is up, line protocol is up (connected) hardware is lance, address is 00e0.b0e8.ab02 (bia 00e0.b0e8.ab02) mtu 1500 bytes, bw 10000 kbit, dly 1000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 encapsulation arpa, loopback not

12、 set keepalive set (10 sec) half-duplex, 10mb/s 接口的带宽为10mb/s，工作模式为半双工swa# show interfaces fastethernet 0/3显示fastethernet 0/3接口的信息fastethernet0/3 is down, line protocol is down (disabled) 接口的状态为down注意：交换机接口在已经连接设备的情况下，接口默认是up状态，否则是down状态。3）查看mac地址表swa#show mac-address-table mac address table-vlan mac

13、 address type ports- - - -此时，因交换机刚配置好，没有任何计算机进行通信过。所以交换机还没有学习到mac地表。4）从计算机pca中ping计算机pcbping命令用来测试两台计算机之间的连通性。数据包的传输程是，pcapcb，pcbpca。5）再次查看mac地址表swa#show mac-address-table mac address table-vlan mac address type ports- - - - 1 0001.c733.e3ae dynamic fa0/2 1 00d0.d341.0395 dynamic fa0/1可以看到mac地址表中增加了

14、两条，因为计算机pca和pcb分别发送了数据包。交换机学习到两条mac地址与接口的对应关系，分别为0001.c733.e3aefa0/2和00d0.d341.0395fa0/1。课堂练习：交换机接口的配置练习图3-8 交换机接口的配置练习实验设备交换机一台，计算机两台，直通线两条实验目的掌握交换机接口的工作模式、带宽配置，查看mac地址的学习过程实验要求1）规划ip地址 pc1的ip地址：172.17.1.1/16pc2的ip地址：172.17.1.2/162）设备连线pc1swe的fastethernet0/10 pc2swe的fastethernet0/203）配置交换机的fastethe

15、rnet0/10速率为100mb/s，工作模式为自动配置交换机的fastethernet0/20速率为100mb/s，工作模式为自动任务五：设置交换机特权模式密码图3-9 设置交换机特权模式密码实验设备交换机一台实验目的掌握交换机特权模式密码的设置实验要求在特权模式下设置交换机明文密码“psw”，再为交换机设置加密密码“sec”。知识点链接：交换机特权模式的密码有两种设置方法：第一种方法：通过enable password命令来设置，此方法设置的密码为明文密码，使用show run命令显示当前配置时，密码是明文。第二种方法：通过enable screct命令来设置，此方法设置的密码为加密密码，

16、使用show run命令显示当前配置时，密码是加密的。这两种方法都可以设置密码，并且密码都对大小写敏感。如果同时使用，则系统默认使用第二种方法设置的密码，第一种方法设置的密码自动失效。在设置特权模式密码时，建议使用第二种方法，保密性较好，更为安全。操作步骤：1）在特权模式下设置明文密码switchenable进入特权模式switch#conf t进入全局配置模式enter configuration commands, one per line. end with cntl/z.switch(config)#enable password psw设置明文密码为“psw”switch(confi

17、g)#exit退出全局模式switch#write将当前的配置写入交换机building configuration.okswitch#reload重新启动交换机proceed with reload? confirmy输入“y”表示要重新启动switchenpassword:当再次进入特权模式时，需要输入密码“psw”2）为特权模式设置加密密码switch#conf tswitch(config)#enable secret sec设置加密密码为“sec”switch(config)#exitswitch#writeswitch#reloadproceed with reload? conf

18、irmyswitchenpassword: 此时需要输入加密密码“sec”，而之前的明文密码不再起作用。switch#show runbuilding configuration.current configuration : 994 bytes!version 12.1no service password-encryption!hostname switch!enable secret 5 $1$merr$ibv5d53bguy5d9g2s.e9r/密码被加密enable password psw密码是明文，可以看得到!interface fastethernet0/1switch#wri

19、te将交换机的当前配置保存也可以使用如下命令来保存switch#copy running-config startup-config将当前运行的参数保存到交换机的flash中的config.text文件，用于系统重新启动时，初始化交换机。两者可选其一使用。如果要删除交换机当前的配置，可以直接删除flash中config.text文件，然后在没有保存参数的情况下交换机复位。下一次可以通过保存当前配置重新建立config.text。课堂练习：设置特权密码练习图3-10 设置特权密码练习实验设备交换机一台实验目的掌握交换机特权模式密码的设置实验要求设置交换机明文密码“dzxx”，再次设置交换机加密密

20、码“qingdao”任务六：远程管理图3-11 远程管理实验设备交换机一台，计算机两台实验目的掌握使用仿真终端配置交换机和远程登录实验要求1）规划ip地址 计算机pc1的ip地址：192.168.1.2/24网关：192.168.1.1 swa的管理ip地址（即vlan 1的ip地址）：192.168.1.1/242）设备连线计算机pc1的fastethernet接口swa的fastethernet0/24计算机配置的rs 232swa的console接口3）通过仿真终端配置交换机的管理ip地址，使用pc1实现远程登录，管理交换机。知识点链接：1）配置计算机的管理ip地址命令switch(co

21、nfig)#int vlan 1进入vlan 1switch(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0为交换机配置管理ip地址2）远程登录命令pctelnet 192.168.1.1操作步骤：（1）通过仿真终端配置交换机的管理ip地址1）点击名称为“配置”的计算机，点击“桌面”选项卡，选择“终端”图标，打开超级终端。2）设置设备之间通信参数：每秒位数9600、数据位8、无奇偶校验停止位1、无数据流控制。3）点击“ok”按钮，可以对交换机进行配置switchenswitch#conf tenter configuration commands

22、, one per line. end with cntl/z.switch(config)#int vlan 1进入vlan 1switch(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0为交换机配置管理ip地址switch(config-if)#no shutswitch(config-if)#endswitch#show runinterface vlan1 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0可以看到管理ip地址（2）远程登录1）点击名称为pc1的计算机，选择“桌面”选项卡，选择“ip配置”图标，点击，

23、设置ip地址：192.168.1.2，子网掩码：255.255.255.0，网关192.168.1.1。2）选择“command prompt”图标，点击，打开命令窗口，输入telnet 192.168.1.1，如下：pctelnet 192.168.1.1trying 192.168.1.1 .connection to 192.168.1.1 closed by foreign host出现swa提示符，表示登录成功，因模拟软件问题，会出现connection to 192.168.1.1 closed by foreign host。也认为是成功的。课堂练习：远程管理练习图3-12 远程

24、管理练习实验设备交换机一台，计算机两台实验目的掌握交换机的远程登录的配置实验要求1）规划ip地址 计算机pc的ip地址：172.31.1.1/24网关：172.31.1.8/24 交换机sw的管理ip地址（vlan 1的ip地址）：172.31.1.8/242）设备连线计算机pc的fastethernet接口sw的fastethernet0/1计算机peizhi的rs 232接口sw的console接口3）通过仿真终端（计算机peizhi）配置交换机的管理ip地址，使用pc实现远程登录。综合案例案例背景：假如你受聘于某一公司，公司安排你做网络管理员，先让你熟悉网络产品，恰好这时公司新购进一批交

25、换机，要求你了解交换机的基本配置。案例分析掌握交换机的基本配置，第一次配置交换机时，需要通过仿真终端，用一台计算机通过串口（模拟软件中使用rs 232接口）与交换机的console接口连接。用两台计算机连接到交换机上，用来测试。绘制如下网络拓扑结构图，如图3-13所示。图3-13 综合案例ip地址规划与设备连线1）规划ip地址 pc1的ip地址：172.17.1.1/16pc2的ip地址：172.17.1.2/16 swa的管理ip地址（vlan 1的ip地址）：172.17.1.9/162）设备连线pc1swa的fastethernet0/8 pc2swa的fastethernet0/18配

26、置swa的console接口3）配置交换机管理ip地址，配置交换机的fastethernet0/1接口带宽100mbps，全双工，配置交换机的fastethernet0/2接口带宽为100mbps，全双工，特权密码abcd。配置操作（1）设置各计算机的ip地址pc1的ip地址：172.17.1.1/16pc2的ip地址：172.17.1.2/16（2）通过仿真终端配置交换机swa1）点击名称为配置的计算机，选择“桌面”选项卡，选择“终端”图标，打开超级终端。2）设置设备之间通信参数：每秒位数9600、数据位8、停止位1、无奇偶校验、无数据流控制。3）点击“ok”按钮，可以对交换机进行配置swi

27、tchenswitch#conf tswitch(config)#hostname swaswa(config)#int vlan 1swa(config-if)#ip address 172.17.1.9 255.255.0.0swa(config-if)#no shutswa(config-if)#endswa#conf tswa(config)#int f 0/1swa(config-if)#speed 100swa(config-if)#duplex fullswa(config-if)#exitswa(config)#int f 0/2swa(config-if)#speed 100

28、swa(config-if)#duplex fullswa(config-if)#exitswa(config)#enable secret abcdswa(config)#exitswa#show runbuilding configuration.current configuration : 1007 bytes!version 12.1no service password-encryption!hostname swa!enable secret 5 $1$merr$a2ey/vwqyg2lh8.rtppsx/!interface fastethernet0/1 duplex ful

29、l speed 100!interface fastethernet0/2!interface fastethernet0/3interface vlan1 ip address 172.17.1.9 255.255.255.0!4）测试从计算机pc1中ping计算机pc2的ip地址172.17.1.2（通）。从计算机pc1中ping交换机swa的ip地址172.17.1.9（通）。（2）远程登录1）点击名称为pc1的计算机，选择“桌面”选项卡，选择“command prompt”图标，点击，打开命令窗口，输入telnet 172.17.1.9，如下：pctelnet 172.17.1.9tr

30、ying 172.17.1.9 .connection to 172.17.1.9 closed by foreign host会出现swa提示符，表示登录成功，因模拟软件问题，会出现connection to 172.17.1.9 closed by foreign host。综合案例练习案例背景：假如你是某网络公司的员工，公司提供给你一台二层交换机，三台计算机，要求你掌握交换机基本配置：交换机能够通过远程登录进行配置，为接口配置带宽100mbps，全双工，设置特权密码2009。项目评价反馈表任务名称配 分评分要点学生自评小组互评教师评价任务一2分能够完成各模式切换课堂练习2分能够完成各模式

31、切换任务二2分配置时钟，查看信息课堂练习2分配置时钟，查看信息任务三2分成功配置管理ip地址课堂练习2分配置管理ip地址任务四2分配置工作模式、带宽、查看mac地址课堂练习2分配置工作模式、带宽、查看mac地址任务五2分设置特权模式密码课堂练习2分设置特权模式密码任务六2分仿真终端、远程登录课堂练习2分仿真终端、远程登录综合案例3分使用仿真终端配置密码、工作模式、带宽综合练习3分使用仿真终端配置密码、工作模式、带宽项目总体评价【相关知识】一以太网概述最早的以太网产生于20世纪70年代，最初使用同轴电缆作为传输介质，其总长度可以达到2.5km，两端各有一个终端电阻，采用总线型拓扑结构。此时的以太

32、网遵循csma/cd传输机制，同一时刻只能有一台主机发送信息，如果两台主机同时发送信息，那么发出的信息会在信道内发生碰撞，信号不能被正确识别，导致两台计算机都发送失败，而需要重新发送。随着网络技术的不断发展，又出现了星型结构的共享式以太网，它以集线器为中心，采用星型拓扑结构。20世纪90年代初又出现了交换式以太网，以交换机为中心，同样采用星型拓扑结构。交换式以太网的出现，大大提高了网络速度，对以后网络的发展产生了深远的影响。1csma/cd协议csma/cd是以太网中采用的一种特殊协议，它是载波监听多点访问/碰撞检测的缩写，工作特点如下。1）“多点访问”说明这是总线型网络，许多工作站以多点接入

33、的方式连接在一条总线上。协议的实质是“载波监听”和“碰撞检测”。2）“载波监听”就是“发送前先监听”每个工作站在发送数据之前要先检测一下总线上是否有其它工作站在发送数据（只检查本工作站到总线这一段），如果有，则暂时不发送数据，要等待信道变为空闲时再发送。“载波监听”实际上是用技术检测总线上有没有其它工作站发出的信号。3）“碰撞检测”就是“边发送边监听”即网卡边发送数据边检测信道上信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时，其它工作站是否也在发送数据。当两个以上的工作站同时发送数据时，总线上的信号电压变化幅度将会增大（相互叠加），表明产生了“碰撞”，如图3-14所示。这时传输的信号产生了严重的

34、失真，无法从中恢复出来。因此每一个正在发送数据的工作站，一旦发现总线上出现了碰撞，网卡就会立即停止发送，免得浪费网络资源，然后等待一段随机时间再次发送。图3-14 csma/cd产生碰撞2认识集线器（1）什么是集线器集线器的英文称为hub，集线器属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是一种不需软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到各种场合,集线器工作在局域网环境，应用于osi参考模型的第一层，因此又被称为物理层设备。集线器所起的作用相当于多接口的中继器。集线器实际上就是中继器的一种，其区别仅在于集线器能够提供更多的接口服务，所以集线器又叫多接口中继器。集线器

35、的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。主要用于星型以太网，组网灵活，它处于网络的一个星型节点，对节点相连的工作站进行集中管理。集线器采用csma/cd协议。（2）集线器的工作原理集线器的工作原理很简单，如图3-15所示是一个具有8个接口的集线器，连接了4台计算机。集线器处于网络的“中心”位置，对信息进行转发，4台计算机之间可以实现相互连通。通信过程是：假如计算机pc1要将一条信息发送给计算机pc2，计算机pc1的网卡将信息通过双绞线发送到集线器上，集线器并不会直接将信息转发给计算机pc2，而是将信息进行“广播”，即将信息发送给除了源

36、接口之外的所有接口。3个接口上的计算机都接收到这条广播信息，计算机对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则丢弃。由于信息是计算机pc1发给计算机pc2的，因此计算机pc2接收该信息，而计算机pc3和pc4会因为信息不是自己的而丢弃该信息，如图3-15所示。图3-15 工作原理3交换式局域网的产生由集线器构成的局域网是一个共享式的局域网，遵循csma/cd访问规则，共享式局域网这种“带宽的竞争”使得冲突在传输中几乎不可避免。如果节点过多，网络会变得拥挤不堪，网络的速度也会越来越慢。20世纪90年代初，随着计算机性能的提高及通信量的巨增，交换式局域网技术应运而生，大大提高了局域网的

37、性能。交换式局域网不需要改变网络其他硬件，包括线缆和网卡，仅需要用交换机来替代集线器。交换机的原理很简单，它根据mac地址来发送信息。二交换机1什么是交换机交换机是集线器的升级换代产品，从外观上来看，它与集线器没有多大区别，但集线器是以广播的方式转发信息，而交换机能基于目标mac地址转发信息。交换机中存储并且维护着一张计算机mac地址和交换机接口的对应表，它对接收到的所有帧进行检查，读取帧的源mac地址和目的mac地址，根据所要传递数据帧的目的mac地址，查找mac地址表，找到对应的接口进行转发，每一个数据帧能独立地从源接口发送至目的接口，避免了和其他接口发生冲突，如果对应表中没有对应的目的m

38、ac地址就转发给除源接口外的所有接口，各计算机将数据帧的目的mac地址与本计算机的mac地址对比，如果是本计算机的信息，则接收；如果不是,则抛弃。2交换机的分类按交换机是否可网管，交换机可分为可网管交换机和不可网管交换机。1）不可网管交换机不可网管交换机是不能被配置和管理的，像集线器一样直接转发数据，如下图所示。2）可网管交换机可网管交换机具有一定的智能性，可以被配置和管理。它的正面或背面一般有一个console接口，使用配置线缆可以把交换机与计算机连接起来进行配置。如图3-16和3-17所示。图3-17可网管交换机图3-16不可网管交换机3交换机的组成（1）交换机核心设备1）cpucpu用于

39、控制和管理交换机，控制和管理所有网络通信的运行，在交换机中，cpu的作用通常没有那么重要。因为大部分的交换计算由一种叫作专用集成电路asic的专用硬件来完成。 2）交换机背板asic芯片asic芯片是交换机内部的硬件集成电路，用于交换机所有接口之间直接并行转发数据，以提高交换机转发数据的性能。3）ram、rom交换机和计算机一样，ram主要用于辅助cpu工作，对cpu处理的数据进行暂时储存；rom主要用于保存交换机操作系统的引导程序，固化保存设备的启动引导程序。4）flashflash用来保存交换机的操作系统程序以及交换机系统的配置文件信息等，它可读、可写、可存储，具有读写速度快的特点。（2）

40、交换机接口1）rj-45接口rj-45接口是应用最广的交换机接口类型，主要在目前主流的100base-tx快速以太网和1000base-tx千兆以太网中使用，如图3-18所示。图3-18 交换机rj-45接口2）光纤接口在局域网交换机中，光纤接口主要是sc类型，sc接口外观与rj-45接口非常相似，只不过sc接口外观上更扁些，缺口浅些，如图3-19所示。 图3-19 sc光纤接口 图3-20 console接口3）console接口可网管交换机上都有一个console接口，它是专门用于对交换机进行配置和管理的接口。配置计算机通过console接口与交换机连接，配置和管理可网管交换机。conso

41、le接口的类型绝大多数都采用rj-45接口，如图3-20所示，需要通过专门的配置线连接至配置计算机的串口上，使配置计算机成为其仿真终端。（3）配置线1）普通配置线普通配置线即rj45-to-db9配置线，一端为串行接口，另一端为rj-45接头，可以分别插入计算机的串口和交换机的console接口。如图3-21所示。图3-21 普通的rj45-to-db9配置线2）rj-45接头扁平配置线rj-45接头扁平配置线两端均为rj-45接头，又称为反转线，实际内部是双绞线标准，一端为双绞线eia/tia568a或者eia/tia568b标准，另一端为与此相反线序标准。由于扁平配置线两端均为rj-45接

42、头，无法直接与计算机串口进行连接，因此，还必须同时使用rj-to-db9配置线。如图3-22所示。图3-22 加了转换头的rj-45接头扁平配置线3）usb接口配置线usb接口配置线一端和配置计算机usb接口连接，中间通过一个串口转换并口的接头转换，另一端与交换机的配置接口连接。4mac地址表交换机存在并维护着一张保证交换机正常工作的mac地址表，里面存放着所有连接到接口的设备的mac地址与相应接口号的映射关系，如图3-23所示。交换机在转发数据帧前要查询mac地址表。图3-23 mac地址表5交换机的工作过程（1）交换机初始化时的工作过程以计算机pc1发送数据帧给计算机pc4为例。计算机pc

43、1通过网卡将数据帧发送给交换机，交换机收到数据帧后，检查数据帧的目的mac地址为mac4，根据目的mac地址mac4查询mac地址表，此时由于交换机处于初始化状态，mac地址表是空的，查询不到对应的接口，就将数据帧向除了源接口之外的所有接口转发（即广播），并把源接口和对应的mac地址记录在mac地址表中。计算机pc2、pc3和pc4都会收到该数据帧，各计算机将目的mac地址与自己的mac地址对比，如果相同，则接收数据帧，如果不同，则丢弃数据帧，计算机pc4会接收数据帧，如图3-24所示。图3-24 交换机初始化时的工作过程（2）正常工作时的工作过程以计算机pc2发送数据帧给pc3为例。计算机p

44、c2通过网卡将数据帧发送给交换机，交换机收到数据帧后，检查数据帧的目的mac地址为mac3，根据目的mac地址mac3查询mac地址表，发现对应接口是f 0/3，就将数据帧通过接口f 0/3转发出去。如图3-25所示。图3-25 正常工作时的工作过程6交换机的功能交换机的基本功能包括地址学习、帧转发及过滤、环路避免。（1）地址学习交换机能够记录所有连接到其接口的设备的mac地址，交换机中有一张mac地址表，里面存放着所有连接到接口的设备的mac地址与相应接口号的映射关系。如图3-26所示，假如交换机sw1上有三台计算机分别为pc1、pc2、pc3。当交换机初始化时，其mac地址表是空的，此时如

45、果收到数据帧，交换机会向除了源接口之外的所有接口转发，并把源接口和对应的mac地址记录在mac地址表中。图3-26 初始状态发送数据帧以后每次接收到数据帧时，都要查看mac地址表，有记录的就按照地址表中目的mac地址对应的接口转发，没有记录的就把帧转发给除源接口之外的所有接口，并记录下源接口和mac地址的对应信息。如图3-27所示。图3-27 发送数据帧的过程当连接到交换机的所有计算机发送过一次数据帧之后，交换机的mac地址表最终建立完成，如下表。以后交换机不断维护mac地址表，当有新的计算机连接到交换机，将更新mac地址表。如表1所示。表1 mac地址表接口主机mac地址fa0/1mac1f

46、a0/2mac2fa0/3mac3（2）帧的转发和过滤与集线器一样，交换机最基本的功能就是把网络中一台设备的信息转发到另一台设备上。但交换机是智能化的设备，不再以广播的方式转发，而是有针对地把数据转发到指定的设备上。 当一个帧到达交换机后，交换机通过查找mac地址表来决定如何转发。如果目的mac地址在mac地址表中存在，则将帧直接目的mac地址对应的接口转发。如果在表中找不到目的mac地址，则将数据帧向除了源接口外的所有接口转发，即广播。（3）环路避免当网络的范围不断扩大，出现多台交换机互相连接时，经常把交换机之间互相连接形成一个交换链路环。以保证网络的冗余性和稳定性，当一台交换机出现问题时，

47、链路不会中断。但互相连接形成的环路之间会产生广播风暴、多帧复制和mac地址表不稳定等现象，严重影响网络正常运行。交换机可以通过使用生成树stp协议，来管理局域网内的这种环路，避免帧在网络中不断兜圈子现象的发生。7交换机转发模式交换机使用三种模式进行帧的转发，即直通模式、存储转发模式和无碎片直通模式，三种转发模式都是以帧的信息来决定。（1）存储转发模式在存储转发模式下，交换机将收到的帧完整地接收，经过校验，放入缓存，之后再将其转发。这种方式适用于对转发的帧进行线路速率匹配、协议转换或差错检测的情况，如果在差错检测的过程之中，发现帧出错，则将这个错误的帧丢弃。这种转发模式速度很慢，但准确率很高。

48、（2）直通模式在直通模式下，不是将整个帧先存储后转发，而是在接收帧的同时，查看帧的目的mac地址，查询mac地址表，确定该帧的转发接口，立即转发。这样提高了帧的转发速率，降低了转发时延，但出错率高。（3）无碎片直通模式无碎片直通模式是介于直通模式和存储转发模式之间的一种解决方案，它检查帧的长度是否达到64b(512b)，如果小于64b，说明该帧是碎片（帧在发送过程中由于冲突而残缺不全），则丢弃该帧，如果大于64b，则发送该帧。该模式的数据处理速度比存储转发模式快，但比直通模式慢。8. 交换机接口的表示交换机接口通常用fastethernet x/y 表示，其中x表示模块号，y表示接口号，如接口

49、fastethernet 0/1表示第0号模块的第1个接口，其它依次类推。9交换机的配置方法（1）交换机的配置管理对交换机的常见配置访问有以下4种方式：通过console接口对交换机进行配置，即通过交换机仿真终端进行配置管理。通过telnet对交换机进行远程管理，这种方法是通过telnet命令对已经设置了ip的交换机进行远程管理，配置好交换机的ip地址后才可以进行。通过web对交换机进行远程配置管理。通过snmp管理工作站对交换机进行配置管理;在上面4种配置管理交换机的方式中，后面3种方式因均需要连接网络，因此交换机第一次使用时，必须采用第一种方式对交换机进行配置，这种方式不占用交换机的宽带，

50、因此又称为“带外管理”（out of band），其它三种称之为“带内管理”。（2）配置交换机仿真终端配置交换机仿真终端，具体方法如下：1）首先把交换机附带的配置线缆，一端连接到交换机的console接口，另一端连接到计算机的com口（9针串口）上，然后接通交换机和计算机的电源。2）启动计算机，选择“开始”“所有程序”“附件”“通讯”“超级终端”。3）启动超级终端软件，建立超级终端和交换机的连接，设置设备连接名称为“peizhi”，然后，选择连接仿真终端计算机串口名称com1（根据使用的串口决定名称为com1或com2）。4）设置设备之间通信参数：每秒位数为9600、数据位为8、停止位为1、无

51、奇偶校验、无数据流控制。设置好以上参数后，单击“确定”按钮就会出现设备和交换机正常连接状态，可以进行配置了。（3）交换机的配置根据配置管理功能的不同，可网管交换机分为三种不同的工作模式：1）用户模式，配置交换机时首先进入该模式，然后才能进入其它模式，该模式用于进行简单测试、显示交换机硬件、软件版本信息等。2）特权模式，该模式下可以对交换机的配置文件进行管理，显示交换机的配置信息，进行网络的测试和调试等。3）配置模式，包括全局配置模式、接口配置模式、vlan配置模式和线程配置模式。（4）交换机工作模式的转换1）用户模式switch配置交换机时首先进入该模式，输入exit命令可以离开该模式。2）特

52、权模式switch#在用户模式下，使用enable命令进入该模式。要返回到用户模式，输入disable命令或exit命令。3）全局配置模式switch(config)#在特权模式下，使用configure terminal命令进入该模式。要返回特权模式，输入exit命令或end命令，也可以按下ctrl+z组合键。4）接口配置模式switch(config-if)#在全局配置模式下，使用interface 接口，如interface fastethernet 0/1，可以进入该模式，进入该模式时，必须指明要进入那一个接口的配置模式，可以进入各个接口配置模式。要返回特权模式，输入end命令，也可以

53、按下ctrl+z组合键。要返回全局配置模式可以输入exit命令。5）vlan配置模式switch(config-vlan)#在全局配置模式下，使用vlan vlan号，如vlan 10，可以进入vlan 10的配置模式。要返回特权模式，输入end命令，也可以按下ctrl+z组合键。要返回全局配置模式输入exit命令。（5）使用系统提供的帮助1）使用“？”获得帮助交换机有多种配置模式，用户当前所处的配置模式决定了可以使用哪些命令。在模式提示符下输入“?”，可以列出在该命令模式下可以使用的命令。可以通过不同的方法获得不同的帮助。如：方法一：switch?exec commands: session number to resume connect open a terminal connection disconnect disconnect an existing network connection enable turn on privileged commands exit exit from the exec logout exit from the exec ping send echo messages resu