3.1、交换机网络基础

• 前言
  • 常见的以太网设备包括Hub、交换机等。交换机工作在数据链路层，它有效地隔离了以太网中的冲突，极大地提升了以太网的性能
• 小型交换网络
  • 
  • 交换机工作在数据链路层，转发数据帧
  • 交换机拥有非常多的端口，满足用户需求
  • 解决冲突严重的问题，提高了以太网的安全性
• 交换机的转发行为
  • 
  • 交换机内部有一个MAC地址表，MAC地址表中存放着一个MAC地址和交换机端口的映射关系
  • 交换机帧转发行为
    • 泛洪
    • 转发
    • 丢弃
  • 如果进入交换机的是一个单播帧，交换机就会在MAC地址表检查帧的目的MAC
    • 如果目的MAC检查不到，交换机就会进行泛洪
    • 如果该帧可以检查到，MAC地址就会进行转发
    • 如果转发给对应的主机，主机接收到开始检查目的MAC和本机MAC是否是一致的，如果是一致的则接收，如果不一致，则丢弃
• 交换机初始状态
  • 
  • 初始状态下，交换机MAC地址表为空
• 学习MAC地址
  • 
  • 交换机将收到的数据帧的源MAC地址和对应接口记录到MAC地址表中
• 转发数据帧
  • 
  • 主机B和主机C分别都接受到了主机A发送过来的数据帧，就需要查看是否接受
    • 主机B查看本机IP地址和目的IP地址不一致，则丢弃
    • 主机C查看IP地址是一致的，就可以进行回复一个数据帧给主机A
  • 交换机收到Reply的数据帧时，会将源MAC地址和G0/0/3接口学习到MAC地址表中
  • 当数据帧的目的MAC地址不在MAC表中，或者目的MAC地址为广播地址时，交换机会泛洪该帧
• 目标主机回复
  • 
  • MAC地址表的有效时间内都可以直接通过MAC地址表进行转发
    • MAC地址表有效时长是300s，在300s之内都可以通过MAC地址表进行转发
    • 300s内如果端口down，并且接入新的主机，在300s内新主机发送数据了，MAC地址表就会进行刷新，有效时间也是300s
  • 交换机根据MAC地址表将目标主机的回复信息单播转发给源主机
• 基本配置
  • 
  • 早期以太网的工作模式都是半双工的，随着技术的发展，交换机都是全双工的
    • 我们要对交换机做一个自协商
  • Undo negotiation auto
    • 取消设备自协商的功能
  • Speed 100
    • 端口速率
  • Duplex full
    • 传输方式为全双工
• 配置验证
  • 
• 本章总结
  • 当一台主机从交换机的一个端口移动到另外一个端口时，交换机的MAC地址表会发生什么变化？
    • 交换机检测到物理链路down后，直接从MAC地址表清除对应MAC地址表项
    • 一旦主机连接到另外一个端口，当端口重新UP起来后，交换机会重新学习MAC地址。当端口发送报文时，在重新添加MAC地址表项