、認識交換機
1、交換機是局域網中最重要的設備,交換機是基于 MAC 來進行工作的。
2、交換機是第二層的設備,可以隔離沖突域。交換機是基于收到的數據幀中的源 MAC 地址和目的 MAC 地址來進行工作。
3、交換機的作用主要有這么兩個:
1)、是維護 CAM(Context Address Memory)表,該表是 MAC 地址和交換機端口的映射表;
2)、根據 CAM 來進行數據幀的轉發。交換機對幀的處理有三種:交換機收到幀后,查詢 CAM 表,如果能查詢到目的計算機所在的端口,并且目的計算機所在的端口不是交換機接收幀的源端口,交換機將把幀從這一端口轉發出去(Forward);如果該計算機所在的端口和交換機接收幀的源端口是同一端口,交換機將過濾掉該幀(Filter);如果交換機不能查詢到目的計算機所在的端口,交換機將把幀從源端口以外的其他所有端口上發送出去,這稱為泛洪(Flood),當交換機接收到的是幀是廣播幀或者多播幀,交換機也會泛洪幀。
二、交換機轉發數據幀方式
(1) 存儲轉發(Store-and-Forward)
存儲轉發方式是先存儲后轉發的方式。它把從端口輸入的數據幀先全部接收并存儲起來;然后進行CRC(循環冗余碼校驗)檢查,把錯誤幀丟棄;最后才取出數據幀目的地址,查找地址表后進行過濾和轉發。存儲轉發方式延遲大;但是它可以對進入交換機的數據包進行高級別的錯誤檢測。這種方式可以支持不同速度的端口間的轉發。
(2) 直接轉發(Cut-Through)
交換機在輸入端口檢測到一個數據幀時,檢查該幀的幀頭,只要獲取了幀的目的地址,就開始轉發幀。它的優點是:開始轉發前不需要讀取整個完整的幀,延遲非常小。它的缺點是:不能提供錯誤檢測能力。
(3) 無碎片(Fragment-Free)
這是改進后的直接轉發,是介于前兩者之間的一種解決方法。無碎片方法在讀取數據幀的長前64個字節后,就開始轉發該幀。這種方式雖然也不提供數據校驗,但是能夠避免大多數的錯誤。它的數據處理速度比直接轉發方式慢,但比存儲轉發方式快許多。CISCO 交換機和路由器一樣,本質上也是一臺特殊的計算機,也有 CPU、RAM 等部件。也采用 IOS,所以交換機的很多基本配置(例如密碼、主機名等)和路由器是類似的。
三、交換機基本配置
1、目的
熟悉交換機的基本配置
2、實驗拓撲
3、實驗步驟
(1) 步驟 1:配置主機名
Switch> enable
Switch# conf terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Switch(config)# hostname S1
(2) 步驟 2:配置密碼
S1(config)# enable secret cisco
S1(config)# line vty 0 15
S1(config-line)# password cisco
S1(config-line)# login
(3) 步驟 3:接口基本配置
默認時交換機的以太網接口是開啟的。對于交換機的以太網口可以配置其雙工模式、速率等。
S1(config)# interface f0/1
switch(config-if)# duplex { full | half | auto }
//duplex 用來配置接口的雙工模式,full——全雙工、half——半雙工、auto——自動檢測雙工的模式
switch(config-if)# speed { 10 | 100 | 1000 | auto }
//speed 命令用來配置交換機的接口速度,10——10M、100——100M、1000——1000M、auto
——自動檢測接口速度。
(4) 配置管理地址
交換機也允許被 telnet,這時需要在交換機上配置一個 IP 地址,這個地址是在 VLAN 接
口上配置的。如下:
S1(config)# int vlan 1
S1(config-if)# ip address 172.16.0.1 255.255.0.0
S1(config-if)# no shutdown
S1(config)# ip default-gateway 172.16.0.254
//以上在 VLAN 1 接口上配置了管理地址,接在 VLAN 1 上的計算機可以直接進行 telnet 該
地址。為了其他網段的計算機也可以 telnet 交換機,我們在交換機上配置了缺省網關。
(5) 保存配置
S1# copy running-config startup-config
Destination filename [startup-config]?
Building configuration...
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換機型號多樣,各具特色。無管理交換機簡單實惠,適用于小型網絡;智能交換機兼具管理與性能,適合中型企業;受管理交換機功能全面,適用于大型企業;堆疊交換機集成度高,擴展性強,是構建高性能網絡的首選。選擇時需綜合考慮網絡規模與需求。
交換機,作為計算機網絡中不可或缺的核心設備,其型號和特點多種多樣,以滿足不同規模與需求的網絡環境。下面,我們將深入探討幾種主流的交換機類型及其獨特之處。
1.無管理交換機以其簡潔和實惠贏得了眾多小型家庭或辦公室網絡的青睞。這類交換機無需復雜的配置,只需插上電源和網絡線,即可自動學習并轉發數據包。其價格親民,功能基礎,是構建簡單局域網的理想選擇。
2.智能交換機則介于無管理與受管理交換機之間,為中小型企業或需要一定管理功能的網絡環境提供了理想的解決方案。它支持虛擬局域網劃分、端口鏡像以及服務質量控制等功能,使得網絡管理更為便捷高效。
3.管理交換機無疑是功能最為豐富的交換機類型。通過命令行界面或圖形用戶界面,用戶可以對其進行深入的配置和監控。端口控制、流量管理、安全設置以及鏈路聚合等功能一應俱全,為大型企業或高安全要求的網絡環境提供了強大的支持。
4.堆疊交換機則以其獨特的堆疊功能,在大型企業或數據中心網絡中占據了一席之地。通過堆疊模塊,多臺交換機可以連接成一個邏輯上的單一交換機,不僅提供了高帶寬和高可靠性,還大大簡化了管理復雜度。這種高度集成和擴展性強的特點,使得堆疊交換機成為構建高性能網絡環境的理想選擇。
在選擇交換機時,我們需要綜合考慮網絡規模、需求和預算。對于小型網絡,無管理交換機足以滿足需求;而對于中型企業或需要一定管理功能的網絡,智能交換機則更為合適;對于大型企業或對數據安全和性能有極高要求的網絡,受管理交換機無疑是最佳選擇;至于需要高度集成和擴展性的網絡環境,堆疊交換機則是不二之選。
不同類型的交換機各有其特點和適用場景。在選擇時,我們應結合實際需求和預算,選出最適合自己的交換機類型,以構建穩定、高效的網絡環境。
T之家 6 月 18 日消息,菲利普斯??巳貙W院(PEA)水下機器人團隊 Murex Robotics 創造出了號稱世界上最小的網絡交換機 mrxSwitch v2.0,而且價格比同類產品低得多。
mrxSwitch v2.0 專為遙控水下探測器設計,可提供五個 100 Mbps 以太網端口,面積僅為 44.9mm x 42.2mm。
團隊之所以設計網絡交換機,主要用于遙控水下航行器(ROV)或自主水下航行器(AUV),不過團隊也表示該交換機適用于各種嵌入式設備。
Murex Robotics 團隊分享的案例中,該交換機適用于樹莓派、NUC 或其他計算機與 IP 攝像頭、驅動電機或其他工具進行通信,從而操作水下機器人。
該交換機配備了 5 個米色 4-Pin 端口,采用 Molex PicoBlade 連接方式,比 RJ-45 端口更節省空間。
板上負責交換的集成芯片比指甲蓋還小,最大的部件是一個雙端口變壓器,長度僅比指節長一點。mrxSwitch v2.0 與前代產品相比,體積縮小了 30%,BOM 成本降低了 15%,當前物料成本為 7 美元(IT之家備注:當前約 51 元人民幣)。