03.03 網絡交換機是如何工作的?怎樣才能達到最好的效果?

焦澤山


交換機是企業組網的重要設備,通常有二層交換機和三層交換機,下文分別說一說。

二層交換機工作原理

二層交換機要掌握兩個概念:MAC地址和數據轉發過程。


MAC地址

  • 二層交換機工作在TCP/IP分層模型的二層網絡,通過MAC地址轉發數據,而不是IP地址;

  • MAC地址是一個48位的全球唯一的地址,每個網卡都有一個MAC地址,包括手機的無線網卡、電腦的有線網卡、攝像頭的網口等均有個MAC地址。

數據轉發的過程

  • 學習過程:交換機的某個端口收到數據包後,檢查數據包的源MAC地址是否與端口號是否綁定,如果沒有綁定,則綁定該端口號和MAC地址;

  • 廣播過程:交換機的某個端口收到數據包後,檢查是否有端口與目的地址的MAC地址綁定,如果有則從這個端口轉發數據包,如果沒有則廣播該數據包;

  • 轉發過程:交換收到某數據包後,根據目的地址的MAC地址查找端口號,如果找到,則從這個端口轉發數據,否則廣播該數據包。


VLAN虛擬局域網

  • 對於沒有劃分VLAN的交換機組網,屬於同一個廣播域,廣播數據會佔用大量的帶寬,堵塞主幹鏈路,這時就需要劃分VLAN;

  • VLAN稱為虛擬局域網,將一個由交換機組成的大的局域網劃分為一個個小的邏輯局域網,不同VLAN的終端是無法相互通信的,用於隔離廣播域;

  • 網管型的二層交換機支持根據端口劃分VLAN,雖然在同一個交換機上,不同VLAN的端口是無法通信的;

  • 一般根據企業的不同部門或者地理位置劃分不同的VLAN。

三層交換機

  • 三層交換機位於TCP/IP分層模型的第三層,使用IP地址進行數據轉發;

  • 三層交換機主要是為了實現局域網中不同VLAN之間的通信,完成數據包的轉發;

  • 三層交換機在轉發不同VLAN數據時,根據IP地址進行轉發。通常將網關地址配置在VLANIF接口,同一個三層交換機之間的不同VLANIF地址形成直連路由器,完成不同VLAN的數據轉發。


如何才能發揮交換機的效果

  • 合理的劃分VLAN,控制局域網的廣播數據;

  • 交換機組網,交換機開啟MSTP協議,防止環路的發生同時實現不同VLAN的負載均衡;


  • 交換機組網,級聯層次不能太多,控制在7級以內。


對於交換機的使用,大家有什麼看法呢,歡迎在評論區,留言討論。

如需更多幫助,請私信關注。謝謝


Geek視界


隨著電子技術的迅速發展,計算機裡其它應用漸漸普及,隨之計算機網絡也迅速發展起來。由於網絡互聯高速發展,才使得網絡交換技術的出現,於是網絡交換機也就應運而生。


例如以太網交換機,它工作在數據鏈路層,可識別數據包中的MAC地址信息,然後根據MAC地址進行轉發,並且把這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內部的一個地址表中。

工作過程

1、它從某個端口收到數據包,從數據包獲取源MAC地址,這樣它就能知道源MAC地址設備連接在哪個端口。

2、它又要去讀取包頭中目的MAC地址,然後就會在地址表中找到對應端口。

3、假設地址表中找與目的MAC地址對應端口,直接把數據包複製到這個端口。反之,就把數據包廣播到所有端口,如果目的設備對源設備做出回應,此時交換機就會學習目的MAC地址與那個端口對應,而下次傳送數據就不需要進行所有端口廣播了。

綜上所述,由工作原理得知。1、交換機對多數端口同時進行數據交換時,就要求它有很寬的交換總線帶寬。2、學習端口連接設備的MAC地址信息,寫入地址表,地址表大小會影響交換機接入容量。


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這裡以二層交換機為例,不討論更高層次的交換機設備。

交換機工作在數據鏈路層,主要用於轉發數據幀,基於MAC地址表進行尋址。

我們一起來看看二層交換機是如何工作的?怎樣設置交換機才能夠達到最好的效果。


工作原理

1.尋址方式

交換機維護著一張MAC地址表,主要依靠該表進行數據轉發。

1.首次尋找局域網某臺計算機MAC地址,會以廣播包的形式在連路上轉發;

該廣播包中包含發送端的MAC地址。

2.接收端接收到該信息後,記錄發送端MAC地址,並回復自信MAC地址信息;

交換機記錄MAC地址,在次發送同樣MAC地址時查詢MAC地址表,匹配到信息後發送單播包。


2.端口工作模式

  • 支持單工、半雙工、全雙工三種工作模式;

  • 支持直通交換方式、存儲專訪方式、碎片隔離式三種數據交換方式;

  • 可以作為普通的數據端口,也可以作為主幹端口;

  • 功能模式又分為普通端口和POE供電端口。


優化配置

1.換分VLAN

  • 局域網干擾最為嚴重的就是廣播包;

  • 可以通過在交換機上劃分VLAN隔離不同VLAN之間的廣播包。


2.端口隔離

  • 作用同樣是隔離廣播包;

  • 設置了端口隔離,不同端口之間無法進行通信;

  • 共享打印機、服務器等使用的端口不要進行設置,避免打印機、服務器無法正常使用。


3.dhcp snooping

  • 僅信任該端口的DHCP服務器發送的信息;

  • 避免局域網內私加路由器,造成網絡混亂。


關於交換機使用、優化上更多的問題;

歡迎大家留言討論,喜歡的點點關注。



極客談科技


如今互聯網時代交換機是我們必不可少的數據交換工具。我詳細的解答一下;

交流機是按收到數據幀裡的數據源MAC地址成為這個地址同交流地址端口映射後寫入地址表格當中。

交換機三個工作功能:


縱貫式:說白了就是交換機只要檢測到MAC地址將立即進行轉發,以太網幀頭一直是固定的,所以交流機連接也不會出現延時。

存儲轉發:幀經過交流機轉發延時不會改變,在沒有出現錯誤再將幀發往可靠的MAC地址,轉發之前必須接受幀,同時進行錯的效驗來工作的。


端口過濾:交換機在幀的目的地址在MAC地中進行數據集中處理,在將端口流量全部發給相鄰端口。

如果還有什麼好的建議請留言


網答小敏


網絡交換機

背板帶寬容量多 支持全雙工端口 網絡應用功能 VLAN 等

交換機注意降溫散熱 保證硬件運行穩定 高速


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