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  • 交换机

  1. eNSP 510版本中包含三种类型交换机：S5700，S3700和CE6800
  2. 由于交换机连接的每个网段都是一个独立的冲突域（collision domain），因此可以通过增加网段数，减少每个网段的用户数量，来减少冲突的产生。
  3. 传统的交换机工作在OSI参考模型数据链路层（第二层）的网络设备，它通过MAC地址在接口间转发数据帧。
  4. 交换机的主要功能包括：
    1. 地址学习
      • 交换机维护一个MAC地址表（又称转发表、交换表），收到帧后将发送方的MAC地址（即源MAC地址）和接收接口对应起来添加到MAC地址表中。接收方的响应帧返回到交换机后，将接收方响应帧中的源地址（即接收方的MAC地址）和接收接口对应起来添加到MAC地址表中。最终，通过不断学习，交换机获得了一份完整的MAC地址表
    2. 转发/过滤
      • 如果接收到的帧的目的MAC地址已经保存在其MAC地址表中，则只对MAC地址表中该地址对应的接口转发数据帧。
      • 如果帧中的目的地址为广播地址和组播地址时，交换机将此帧从除了入口外的所有接口转发出去
    3. 消除环路
      • 以太网交换机通过生成树协议避免环路，同时允许存在多条备用路径。
  5. 交换机转发模式
    1. 直通转发
      • 交换机收到帧头（通常只检查14个字节）后立刻获取目的MAC地址进行转发。它极大地减少了延迟、加快了交换速度，缺点是不提供错误检测能力，无法检查所传送的帧是否有误。
    2. 存储转发
      • 交换机收到完整的帧后再读取目的MAC地址进行转发，并进行循环冗余校验，丢弃错误的帧。
      • 支持不同速率接口的交换机必须使用存储转发模式，它通过缓存来保证高速接口和低速接口的正确通信。
      • 缺点是延时较大。
    3. 无碎片转发
      • 交换机读取前64个字节后开始转发。由于冲突一般发生在前64个字节之内，通过读取前64个字节，交换机能过滤掉由冲突产生的帧碎片。无碎片转发不提供数据校验
  6. 交换机在分级网络设计模型中的应用

           

 

             S3700系列交换机作为接入层设备，S5700交换机作为核心层设备

  • 交换机配置

    1. Console口配置交换机
      • 配置时需要使用以太网交换机随机附送的配置电缆连接交换机Console口和主机的串口。它的最大物理距离（电缆长度）和最大直接传输距离都是15m，也就是它只适用于本地环境的配置。
    2. 通过Telnet配置交换机
      • 在以太网交换机的设计中，Telnet服务器是提供远程管理功能的必备部件。
      • 使用Telnet方式访问交换机的前提条件是首先必须对交换机进行初始化配置，否则用户无法正确登录和访问。初始化配置是为交换机配置正确的网段和IP地址以及Telnet登陆密码。初始化配置需要使用Console口进行。
  1. 用户配置
    1. 从用户使用的登录接口来划分，可将用户分为两类：
      • CON用户， CON用户是指通过console口接入的用户。
      • VTY用户，是指通过Telnet接入的用户。S3700和S5700系列交换机最多只能有16VTY用户，默认为5个。
  2. 解决/消除环路
    1. STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写，该协议的原理是按照树的结构来构造网络拓扑，消除网络中的环路，避免由于环路的存在而造成广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题。交换机在规定的间隔内（默认2秒），通过网桥协议数据单元（BPDU）的组播帧与其他交换机交换配置信息 ，完成生成树的构建
    2. STP工作过程：
      • 选举根桥(Root)：通过比较网桥优先级选取根网桥。给定广播域内只有一个根网桥。
      • 选举根端口(RP)：在非根桥的不同端口之间选举出一个到根桥“最近”的端口。每个非根桥都会有且仅有一个根端口。根桥没有根端口。
      • 选举指定端口(DP)：在每一个物理网段(非IP网段，指一个冲突域或者一条线)的不同端口之间选举一个指定端口。根桥的所有端口都是指定端口。
      • 阻塞端口(AP)：阻塞非根端口和非指定端口。
  3. STP工作过程中的5种状态
  • Disabled:禁用状态，端口不能转发BPDU报文，不能转发用户流量。
  • Blocking:阻塞状态，端口仅可接收并处理BPDU报文，不能转发用户流量。
  • Listening:监听状态，设备正在确定端口角色，将选举出根桥、根端口和指定端口，过度状态。
  • Learning：学习状态，设备根据收到的用户流量构建MAC地址表，但是不转发用户流量。过度状态。
  • Forwarding：转发状态，端口

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