带你理解交换机基本原理和配置

1. 交换机的定位

交换机在TCP/IP五层模型中属于数据链路层

主要是生成和传输数据帧 在网络中相邻节点之间，实现可靠的数据通信，并且控制传输速率。

2. 以太网（MAC）物理地址

MAC物理地址包括48位二进制数，一般会分成六段，用十六进制表示比如B2-5T-E4-20-Q2-4D就是六字节，也就是48比特，前三段和后三段表示的意思也不同；

前三段叫组织唯一标志符（Organizationally Unique Identifier 即OUI),由IEEE的注册管理机构给不同厂家分配的代码，区分了不同的厂家。

后三段则是由厂家自行分配，叫扩展标识符，注意同一个厂家生产的网卡MAC地址后三段24位是不同的。

3. 理解了之后，就要说到交换机的工作方式了

  • 初始状态（没活干）
  • 源MAC地址学习（比方说电脑A通过交换机要发送数据给电脑B，那么交换机会先记录A的MAC地址，然后在交换机内部MAC地址表中查找B的地址）
  • 广播未知的数据帧（没有找到的话就要吼一嗓子给所有的接口除了A自己，那么电脑B,C,D都会收到广播的数据帧）
  • 接收方回应（C,D电脑都发现这个数据帧不找自己，所以直接丢弃，B收到发现是找自己的，回应一个数据帧，数据帧通过交换机则交换机记录B的MAC地址）
  • 交换机实现单播通信（交换机中存在A,B的MAC地址后，通信便不需要借助广播了，直接通过相应接口传输）
    一般MAC地址会在交换机的MAC地址表中被保存300秒。
  1. 通过VLAN连接VLAN10和VLAN20的电脑

用华为ensp演示：

添加4个PC，和一台交换机S5700

交换机应用架构_交换机应用架构

PC1配置IP:192.168.10.11/24

PC2配置IP:192.168.10.12/24

PC3配置IP：192.168.20.21/24

PC4配置IP：192.168.20.22/24

PC1,PC2的网关设置为192.168.10.1
PC3,PC4的网关设置为192.168.20.1

接下来就是配置LSW1(交换机）：

首先要使PC1，PC2在同一vlan中通信

system-view

VLAN10   //创建vlan10

quit

interface GigabitEthernet 0/0/1  //进入PC1连接端口

port link-type access //定义端口传输模式

port default vlan 10   //将端口加入vlan10

quit  //回到配置视图

interface GigabitEthernet 0/0/2

port link-type access

port default vlan 10

交换机应用架构_交换机_02

配置完之后PC1就可以ping通PC2了

PC3,PC4配置完也是同理，但是如果我把PC3,PC4加入VLAN20，那么vlan10和vlan20如何通信呢

现在只有PC1,PC2或PC3，PC4能ping通，如何实现他们互相ping通呢

这时候需要在计算机上配置网管，并在交换机上配置相应VLAN 的IP地址（网关上面已经配置好了）

交换机的配置在原有基础上，写入如下

interface VLANif 10  //进入vlan10接口视图，与vlan10不同

ip address 192.168.10.1 255.255.255.0  //定义vlan10管理IP三层 交换网关路由

quit

interface VLANif 20

ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

quit

交换机应用架构_交换机_03

成功