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交換機的作用是啥

  交換機也叫交換式集線器,它通過對信息進行重新生成,並經過內部處理後轉發至指定端口,具備自動尋址能力和交換作用,由於交換機根據所傳遞信息包的目的地址

  交換機的作用:

  交換機也叫交換式集線器,它通過對信息進行重新生成,並經過內部處理後轉發至指定端口,具備自動尋址能力和交換作用,由於交換機根據所傳遞信息包的目的地址,將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口,避免了和其他端口發生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。

  在計算機網絡系統中,交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表,如果把集線器比作一個郵遞員,那麼這個郵遞員是個不認識字的“傻瓜”——要他去送信,他不知道直接根據信件上的地址將信件送給收信人,只會拿著信分發給所有的人,然後讓接收的人根據地址信息來判斷是不是自己的!而交換機則是一個“聰明”的郵遞員——交換機擁有一條高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。

  交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上,當控制電路收到數據包以後,處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網卡的硬件地址)的NIC(網卡)掛接在哪個端口上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口。目的MAC若不存在,交換機才廣播到所有的端口,接收端口回應後交換機會“學習”新的地址,並把它添加入內部地址表中。

  可見,交換機在收到某個網卡發過來的“信件”時,會根據上面的地址信息,以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在“戶口簿”上,交換機才會像集線器一樣將信分發給所有的人,然後從中找到收信人。而找到收信人之後,交換機會立刻將這個人的信息登記到“戶口簿”上,這樣以後再為該客戶服務時,就可以迅速將信件送達了。

  常用且需要記憶的命令集(華為的交換機)

  基本設置

  操作操作操作

  轉變為[Quidway]超級模式< Quidway>sys

  轉換成中文模式< Quidway>lan ch

  顯示交換機的信息[Quidway]dis cur

  修改交換機用戶名[Quidway]sys name(name為變量)

  設置VLAN

  操作模式命令

  建立命名為vlan n 的vlan[Quidway]vlan n(n為變量)

  進入VLAN n[Quidway]vlan n(n為變量,前提是vlan n已經建立)

  將端口n到x設為vlan n所屬端口。[Quidway-vlan n]port e0/n to e0/x (n與x為端口變量)

  進入端口n的管理[Quidway]int e0/n(n為變量)

  關閉端口n [Quidway-Ethernet0/n]shut (需先使用int命令)

  端口重新啟動。[Quidway-Ethernet0/n]undo shut (需先使用int命令)

  暫停的VLAN n (n為變量)[Quidway]Vlan n dis

  重新啟動被暫停的VLAN n[Quidway]Vlan n en

  VLAN 主子關系的建立與刪除

  操作操作操作

  VLAN n設置為主VLAN[Quidway-vlan n ]is en (需先進入vlan n)

  將命名為x到y的VLAN設置為valn n的子vlan。[Quidway]is vlan n se x y(粗體字為變量值,值取相對應VLAN的數字)

  解除 VLAN n 為主VLAN[Quidway-vlan n ]Undo is en

  解除主VLAN與子VLAN的關系[Quidway]Undo is vlan n se x y(粗體字為變量值,主從關系必須與所設置的VLAN關系一致)

  刪除所設定VLAN n (刪除有主子關系的VLAN時,必須先解除主子關系,再按先子後主的順序刪除。)[Quidway]undo vlan n

  如果出現再次設定vlan時,無法選定原子vlan所屬端口時,可使用re命令重啟交換機。

  跨交換機級聯VLAN

  操作模式命令

  開啟端口n速率為100M[Quidway-Ethernet0/n]Sp 100 {10 / 100 / auto}

  開啟端口n為全雙工模式[Quidway-Ethernet0/n]Dup full {full / half/ auto}

  設置交換機端口n設置為級聯端口(先用int命令進入端口)[Quidway-Ethernet0/n]Po link tr(需先是用上面兩個命令,對端口配置)

  設置兩台交換機的VLAN,只有VLAN n 可以相對應連接[Quidway-Ethernet0/n]Po tr pe vlan n (當需要全部VLAN都連通時n值取all )

  刪除已經建立的級聯VLAN n之間的連接[Quidway-Ethernet0/n]Undo Po tr pe vlan n

  端口捆綁技術與生成樹算法(一般不同時使用)

  操作前,必須先將准備進行捆綁的端口,統一設置速率與傳輸模式!只有統一才能進行捆綁!

  操作模式命令

  將端口n到端口x捆綁為一個端口。[Quidway]Link e0/n to e0/x ing

  解除端口n到端口x捆綁[Quidway]Undo link e0/n to e0/x ing

  開啟生成樹算法[Quidway]Stp enable

  關閉生成樹算法[Quidway]Stp disable

  如果網絡中出現廣播風暴,可先利用生成樹算法暫停 / 停止廣播風暴,在慢慢找出產生原因。

  以太網交換機

  以太網交換機,也稱為交換式集線器,是簡化(典型)的網橋,一般用於互連相同類型的LAN(例如:以太網/以太網的互連)。交換機和網橋的不同在於:交換機端口數較多;交換機的數據傳輸效較高。 以太網交換機采用存儲轉發(Store-Forward)技術或直通(Cut-Through)技術來實現信息幀的轉發。

  直通交換 :當接收到一個幀的目的地址(MAC地址)後馬上決定轉發的目的端口,並開始轉發,而不必等待接收到一個幀的全部字節後再進行轉發。相對存儲轉發技術而言,降低了傳輸延遲,但在傳輸過程中不能進行校驗,同時也可能傳遞廣播風暴。

  存儲轉發交換 :從功能上講,就是網橋所使用的技術,等到全部數據都接收後再進行處理,包括校驗、轉發等。相對於直通技術而言,傳輸延遲較大。

  一些交換機可以同時使用上述兩種技術。當網絡誤碼率較低時采用直通技術,當網絡誤碼率較高時則采用存儲轉發技術。這種交換機被稱為自適應交換機。

  交換機的應用

  作為局域網的主要連接設備,以太網交換機成為應用普及最快的網絡設備之一。隨著交換技術的不斷發展,以太網交換機的價格急劇下降,交換到桌面已是大勢所趨。

  如果你的以太網絡上擁有大量的用戶、繁忙的應用程序和各式各樣的服務器,而且你還未對網絡結構做出任何調整,那麼整個網絡的性能可能會非常低。

  解決方法之一是在以太網上添加一個10/100Mbps的交換機,它不僅可以處理10Mbps的常規以太網數據流,而且還可以支持100Mbps的快速以太網連接。

  如果網絡的利用率超過了40%,並且碰撞率大於10%,交換機可以幫你解決一點問題。帶有100Mbps快速以太網和10Mbps以太網端口的交換機可以全雙工方式運行,可以建立起專用的20Mbps到200Mbps連接。

  不僅不同網絡環境下交換機的作用各不相同,在同一網絡環境下添加新的交換機和增加現有交換機的交換端口對網絡的影響也不盡相同。充分了解和掌握網絡的流量模式是能否發揮交換機作用的一個非常重要的因素。

  因為使用交換機的目的就是盡可能的減少和過濾網絡中的數據流量,所以如果網絡中的某台交換機由於安裝位置設置不當,幾乎需要轉發接收到的所有數據包的話,交換機就無法發揮其優化網絡性能的作用,反而降低了數據的傳輸速度,增加了網絡延遲。

  除安裝位置之外,如果在那些負載較小,信息量較低的網絡中也盲目添加交換機的話,同樣也可能起到負面影響。受數據包的處理時間、交換機的緩沖區大小以及需要重新生成新數據包等因素的影響,在這種情況下使用簡單的HUB要比交換機更為理想。因此,我們不能一概認為交換機就比HUB有優勢,尤其當用戶的網絡並不擁擠,尚有很大的可利用空間時,使用HUB更能夠充分利用網絡的現有資源。

  交換機的三種交換方式

  1.直通式(Cut Through)

  直通方式的以太網交換機可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機。它在輸入端口檢測到一個數據包時,檢查該包的包頭,獲取包的目的地址,啟動內部的動態查找表轉換成相應的輸出端口,在輸入與輸出交叉處接通,把數據包直通到相應的端口,實現交換功能。由於不需要存儲,延遲非常小、交換非常快,這是它的優點。它的缺點是,因為數據包內容並沒有被以太網交換機保存下來,所以無法檢查所傳送的數據包是否有誤,不能提供錯誤檢測能力。由於沒有緩存,不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通,而且容易丟包。

  2.存儲轉發(Store & Forward)

  存儲轉發方式是計算機網絡領域應用最為廣泛的方式。它把輸入端口的數據包先存儲起來,然後進行CRC(循環冗余碼校驗)檢查,在對錯誤包處理後才取出數據包的目的地址,通過查找表轉換成輸出端口送出包。正因如此,存儲轉發方式在數據處理時延時大,這是它的不足,但是它可以對進入交換機的數據包進行錯誤檢測,有效

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