第三讲：交换机原理及配置

1、数据链路层的功能

●数据链路层负责网络中相邻节点之间可靠的数据通信，并且进行有效的流量控制。在局域网中，数据链路层使用帧完成主机对等层之间的可靠传输。

●数据链路层的作用包括数据链路的建立、维护与拆除、帧包装、帧传输、帧同步，帧的差错控制以及流量控制。

2、以太网的发展

●以太网是一种计算机局域网技术，IEEE组织的IEEE802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和访问层协议的内容。

●施乐以太网（Xerox Ethernet）是一种以太网的雏形。最初的2.94Mbit/s以太网在施乐公司内部使用，而在1982年，Xerox与DEC及inter组成的DIX联盟，并共同发表了Ethernet Version2（EV2）的规定，并将它投入商场市场，且被普遍使用，而EV2的网络就是目前受IEEE承认的10BASE5。

3、以太网MAC地址

●MAC地址是由48位二进制数组成，通常分为六段，用十六进制表示，如：00-D0-09-A1-D7-B7。其中前24位是生产厂商想IEEE申请的厂商编号，后24位是网络接口卡序列号。

●MAC地址第8位为0时，表示该MAC地址为单播地址；为1时，表示该MAC地址为组播地址。一块物理网卡的地址一定是一个单播地址，也就是第8位一定是0，组播地址是一个逻辑地址，用来表示一组接收者，而不是一个接收者。

4、以太网帧格式

●在以太网链路上的数据包称作以太帧，以太帧起始部分由前导码和帧开始符组成，后面紧跟着一个以太网报头，以MAC地址说明目的地址和源地址。帧的中部是该帧负载包含其它协议报头的数据包（例如IP协议）。以太网由一个32位冗余校验码结尾，它用于检验数据传输是否出现损坏。

●以太网由多种格式，下面主要介绍最常用的Ethernet II 的帧格式，包含六个域。

●前导码：物理层的封装，数据帧转换成比特流就靠这部分。相当于火车头。

●帧起始定界符：物理层的封装，当发送的数据超过最大字节，会将数据分批发送（发送是无顺序发送的），然后通过帧起始定位符来组合这些分批的数据。

●目的地址：目的MAC地址

●源地址：源MAC地址

●类型：封装的上层协议类型（网络层的）

●数据：封装的上层数据

●帧校验序列：检验数据是否缺失，数据顺序是否正常。

1、交换机设备简介

交换机品牌众多，像Cisco、华为、H3C、T0-Link、神舟数码，锐捷等厂家都生产了很多不同型号的交换机。

●网线从每个园区接入到汇聚层，汇聚层在接入到数据中心。

●为什么会需要汇聚层？

如果园区直接接入数据中心，消耗的网线较长，且数据中也也没有那么接入口，通过汇集进行接入后，不仅消耗的接口较少，而且也方便进行维护。

2、交换机的工作原理

交换机可以根据MAC地址转发数据帧，交换机存储的MAC地址表将MAC地址和交换机的接口对应在一起，每当交换机收到客户端发送的数据帧时，就会根据MAC地址的信息判断该往哪个接口转发。

交换机转发数据帧的过程如下：

①初始状态

②MAC地址学习

③广播未知数据帧

④接收方回应信息

⑤交换机实现单播通信

整体概述：

●主机A想发送数据帧到主机B中，主机A在发送之前，交换机的MAC地址表还是空白的，当A开始发送数据后，交换机记录A的MAC地址以及往A去的接口，然后再查看自己的MAC地址表中有没有主机B的MAC地址表和接口，如果没有，然后进行广播，广播出去，主机B收到消息然后将自己的MAC地址发送到交换机，交换机记录主机B的MAC地址以及接口，主机A和主机B可以实现单播通信。

●如果下次主机A还想与主机B发送消息，步骤一样，如果交换机还存在主机B的MAC地址和接口，那就不用进行广播，可以与主机B直接单播通信。

3、交换机接口的双工模式

① 单工

单工传输是指两个数据占之间只能沿一个方向传输数据，多模光纤

②半双工

半双工数据传输是的两个数据站之间可以实现双向数据传输，但不能同时进行。通信效率低。

③全双工

全双工数据传输是在两个数据站之间可以双向且同时进行数据传输的模式。

④交换机以太网接口速率

●接口连接时进行协商

●协商失败则无法正常通信

1、交换机配置前的物理连接

Console接口位于交换机背板，将其与PC的COM接口直连即可对交换机进行配置，连接线缆一般为专用的console电缆。

2、交换机配置前的软件连接

使用Secyre CRT软件进行配置交换机然后进行连接

3、交换机常用的命令

3.1 常用命令

用户视图模式
切换至系统视图模式[Huawei]
system-view
1、历史命令查询
[Huawei] display history-command
2、配置主机名
system-view
[Huawei] sysname Router1
3、状态信息查询
display version ####查看VRP版本
display users ####查看用户终端信息
4、进入接口模式并查看信息
sys
[Huawei]int e0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]dis this ####查看当前视图下的配置信息
5、配置文件管理命令
[Huawei]display saved-configuration ###查看设备保存的信息
[Huawei]display current-configuration ###查看设备当前配置的信息
reset saved-configuration ###擦除存储设备中的配置文件(初始化)
compare configuration ###比较当前配置信息与存储设备中的保存文件是否一致
6、关闭华为的信息提示中心
[Huawei]undo info-center enable`
或者
undo terminal monitor
7、永不超时
[Huawei]user-interface console 0
[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0
8、配置双工及速率命令
sys
[Huawei]int g0/0/1
[SW1-Ethernet0/0/1]undo negotiation auto ###关闭自动协商
[SW1-Ethernet0/0/1]speed 100 ###调至速率100M
[SW1-Ethernet0/0/1]duplex full ###调至全双工模式， 解释：full：Full-Duplex（全双工模式） half：Half-Duplex（半双工模式）
9、保存配置
save


3.2 远程登录设置

1、设置远程登录密码

[Huawei]user-interface vty 0 4
#0是初始值，4是结束值。表示可同时打开5个会话进入交换机去配置命令
[Huawei-ui-vty0-4]authentication-mode password
[Huawei-ui-vty0-4]set authentication password simple 222
[Huawei-ui-vty0-4]user privilege level 3
[Huawei-ui-vty0-4]dis this


2、用SecureCRT链接eNSP
●双击打开某台设备有【视图】和【配置】，打开【配置】—窗口配置：串口号：2000 ###这个是端口号
●打开SecureCRT 点击【链接】—【Protocol】Telnet&＃8212;-【Hostname】127.0.0.1&＃8212;-【Prot】2000
●当前终端被打开—断开【disconnect】&＃8212;-会话【session options】&＃8212;&＃8211;强制每次一个字符模式【Force charater at atime mode】—保存【OK】
2000 ###这个是端口号
●打开SecureCRT 点击【链接】—【Protocol】Telnet&＃8212;-【Hostname】127.0.0.1&＃8212;-【Prot】2000
●当前终端被打开—断开【disconnect】&＃8212;-会话【session options】&＃8212;&＃8211;强制每次一个字符模式【Force charater at atime mode】—保存【OK】
●右击当前终端—链接【reconnect】