交換機(jī)的基礎(chǔ)知識點(diǎn)

交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設(shè)備自動完成的方法,把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。

交換機(jī)是局域網(wǎng)中的設(shè)備，交換機(jī)是基于MAC 來進(jìn)行工作的。和路由器類似，交換機(jī)也有IOS，IOS 的基本使用方法是一樣的。CISCO 交換機(jī)和路由器一樣，本質(zhì)上也是一臺特殊的計(jì)算機(jī)，也有CPU、RAM 等部件。也采用IOS，所以交換機(jī)的很多基本配置（例如密碼、主機(jī)名等）和路由器是類似的。

交換機(jī)是第二層的設(shè)備，可以隔離沖突域。

交換機(jī)是基于收到的數(shù)據(jù)幀中的源MAC 地址和目的MAC 地址來進(jìn)行工作。

交換機(jī)原理：

交換機(jī)根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機(jī)端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。這一過程稱之為泛洪（flood）。廣播幀和組播幀向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)。

1．基于源MAC地址學(xué)習(xí)，基于目標(biāo)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)。

2. 對于沒有目標(biāo)MAC地址表項(xiàng)的幀，向本VLAN的其他所有接口轉(zhuǎn)發(fā)

3．收到廣/組播幀, 向本VLAN的其他所有接口轉(zhuǎn)發(fā)

4. 同一個MAC地址被多個接口學(xué)習(xí)到，選擇后學(xué)習(xí)到的接口

5．同一接口可以學(xué)習(xí)到多個MAC地址

交換機(jī)的堆疊

通過專有的堆疊電纜連接起來，可將多臺交換機(jī)堆疊成一臺邏輯交換機(jī)。該邏輯交換機(jī)中的所有交換機(jī)共享相同的配置信息和路由信息。當(dāng)向邏輯交換機(jī)增加和減少單體交換機(jī)時不會影響其性能。

疊加的交換機(jī)之間通過兩條環(huán)路連接起來。交換機(jī)的硬件負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包在雙環(huán)路上做負(fù)載均衡。環(huán)路在這里充當(dāng)了這個大的邏輯交換機(jī)的背板的角色，在雙環(huán)路都正常工作時，數(shù)據(jù)包在這臺邏輯交換機(jī)上的傳輸率為32Gbps。

當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀需要傳輸時，交換機(jī)的軟件會進(jìn)行計(jì)算看哪條環(huán)路更可用，然后數(shù)據(jù)幀會被送到該環(huán)路上。如果一條堆疊電纜出故障，故障兩端的交換機(jī)都會偵測到該故 障，并將受影響的環(huán)路斷開，而邏輯交換機(jī)仍然可以以單環(huán)的狀態(tài)工作，此時的數(shù)據(jù)包通過率為16Gbps。交換機(jī)的堆疊采用菊花鏈方式，連接的方式參考下圖。

堆疊增加交換機(jī)端口與帶寬的穩(wěn)定性。

網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備接口類型

BNC接口是指同軸電纜接口，BNC接口用于75歐同軸電纜連接用，提供收（RX）、發(fā)（TX）兩個通道，它用于非平衡信號的連接。

光纖接口

光纖接口是用來連接光纖線纜的物理接口。通常有SC、ST、LC、FC等幾種類型。對于10base-F連接來說，連接器通常是ST類型，另一端FC連的是光纖步線架。FC是FerruleConnector的縮寫，其外部加強(qiáng)方式是采用金屬套，緊固方式為螺絲扣。ST接口通常用于10base-F，SC接口通常用于100base-FX和GBIC，LC通常用于SFP 。

RJ-45接口

RJ-45接口是以太網(wǎng)為常用的接口，RJ-45是一個常用名稱，指的是由IEC（60）603-7標(biāo)準(zhǔn)化，使用由國際性的接插件標(biāo)準(zhǔn)定義的8個位置（8針）的模塊化插孔或者插頭。

RS-232接口

RS-232-C接口（又稱 RS-232-C）是目前的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。

RJ-11接口

RJ-11接口就是我們平時所說的電話線接口。RJ-11是用于西部電子公司（Western Electric）開發(fā)的接插件的通用名稱。其外形定義為6針的連接器件。原名為WExW，這里的x表示“活性”，觸點(diǎn)或者打線針。例如， WE6W 有全部6個觸點(diǎn)，編號1到6, WE4W 界面只使用4針，外面的兩個觸點(diǎn)(1和6) 不用，WE2W 只使用中間兩針（即電話線接口用）。