2.2.3交换网络基础(课件）-《计算机网络技术基础》同步教学（高教版）

交换网络基础 1 交换机介绍 01 交换机的转发原理 02 目录 CONTENTS 01 交换机介绍 交换机是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。交换机仅将数据发送到它打算发送的单个设备（可以是另一台交换机、路由器或用户的计算机），而不是发送到多个设备的网络。 交换机介绍 灵石县第一职业高级中学 灵石县第一职业高级中学 4 交换机的分类标准多种多样，常见的有以下几种: 交换机分类 灵石县第一职业高级中学 5 （1）系统配置情况 　　主要考察交换机所支持的最大硬件配置指标，如可以安插的最大模块数量、可以支持的最多接口数量、背板最大带宽、吞吐率或包转发率、系统的缓冲区空间等。 （2）所支持的协议和标准情况 　　主要考察交换机对国际标准化组织所制定的联网规范和设备标准支持情况，特别是对数据链路层、网络层、传输层和应用层各种标准和协议的支持情况。 （3）所支持的路由功能 　　主要考察路由的技术指标和功能扩展能力。 交换机的技术指标 灵石县第一职业高级中学 灵石县第一职业高级中学 6 （4）对VLAN的支持 　　主要考察交换机实现VLAN的方式和允许的VLAN数量。对VLAN的划分可以基于接口、MAC地址，还可以基于第3层协议或用户。 （5）网管功能 　　主要考察交换机对网络管理协议的支持情况。 （6）容错功能 　　主要考察交换机的可靠性和抵御单点故障的能力。作为企业网络主干设备的交换机，特别是核心层交换机，不允许因为单点故障而导致整个系统瘫痪。 交换机的技术指标 灵石县第一职业高级中学 7 　尽可能选择在国内或国际网络建设中占有一定市场份额的主流产品。 　尽可能选取同一厂家的产品，以便使用户从技术支持、价格等方面获得更多便利。 　在网络的层次结构中，核心层设备通常应预留一定的能力，以便于将来扩展。接入层设备够用即可。 　所选设备应具有较高的可靠性和性能价格比。如果是旧网改造项目，应尽可能保留可用设备，减少在资金投入方面的浪费。 交换机选择的一般原则 灵石县第一职业高级中学 灵石县第一职业高级中学 8 级联 堆叠 集群 交换机的连接方式 灵石县第一职业高级中学 灵石县第一职业高级中学 9 如果使用Hub，则主机A发送数据时，其他主机都不能发送数据，否则会发生冲突。使用交换机时，则不会出现这种现象。 交换机的应用 主机 A 主机 D 主机 C 主机 B Switch Hub 主机 A 主机 D 主机 C 主机 B 灵石县第一职业高级中学 02 交换机的转发原理 交换机工作在数据链路层，转发数据帧。 小型交换网络 Page 12 SWA 主机A IP: 10.1.1.1/24 MAC:00-01-02-03-04-AA 主机B IP: 10.1.1.2/24 MAC:00-01-02-03-04-BB 主机C IP: 10.1.1.3/24 MAC:00-01-02-03-04-CC G0/0/1 G0/0/2 G0/0/3 灵石县第一职业高级中学 交换机的转发行为 Page 13 泛洪（Flooding） 转发（Forwarding） 丢弃（Discarding） 灵石县第一职业高级中学 初始状态下，交换机MAC地址表为空 交换机初始状态 Page 14 MAC地址表 MAC 接口 SWA 主机A IP: 10.1.1.1/24 MAC:00-01-02-03-04-AA 主机B IP: 10.1.1.2/24 MAC:00-01-02-03-04-BB 主机C IP: 10.1.1.3/24 MAC:00-01-02-03-04-CC G0/0/1 G0/0/2 G0/0/3 灵石县第一职业高级中学 交换机将收到的数据帧的源MAC地址和对应接口记录到MAC地址表中 学习MAC地址 Page 15 00-01-02-03-04-AA FF-FF-FF-FF-FF-FF ARP Dec.Mac Src.Mac MAC地址表 MAC 接口 SWA 主机A IP: 10.1.1.1/24 MAC:00-01-02-03-04-AA 主机B IP: 10.1.1.2/24 MAC:00-01-02-03-04-BB 主机C IP: 10.1.1.3/24 MAC:00-01-02-03-04-CC G0/0/1 G0/0/2 G0/0/3 灵石县第一职业高级中学 当数据帧的目的MAC地址不在MAC表中，或者目的MAC地址为广播地址时，交换机会泛洪该帧。 转发数据帧 Page 16 00-01-02-03-04-AA FF-FF-FF-FF-FF-FF SWA ARP Dec.Mac Src.Mac MAC地址表 MAC 接口 SWA 主机A IP: 10.1.1.1/24 MAC:00-01-02-03-04-AA 主机B IP: 10.1.1.2/24 MAC:00-01-02-03-04-BB 主机C IP: 10.1.1.3/24 MAC:00-01-02-03-04-CC G0/0/1 G0/0/2 G0/0/3 灵石县第一职业高级中学 交换机根据MAC地址表将目标主机的回复信息单播转发给源主机。 目标主机回复 Page 17 MAC 接口 00-01-02-03-04-AA G0/0/1 00-01-02-03-04-CC G0/0/3 00-01-02-03-04-AA 00-01-02-03-04-CC ARP Dec.Mac Src.Mac MAC地址表 SWA 主机A IP: 10.1.1.1/24 MAC:00-01-02-03-04-AA 主机B IP: 10.1.1.2/24 MAC:00-01-02-03-04-BB 主机C IP: 10.1.1.3/24 MAC:00-01-02-03-04-CC G0/0/1 G0/0/2 G0/0/3 灵石县第一职业高级中学 泛洪： 未知的单播MAC 广播MAC 转发 先学习再转发 丢弃 转发行为总结 灵石县第一职业高级中学 18 $$