交换网络

1.1 网络设备

Hub（集线器）：主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离。

交换机：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域，极大地提升了以太网的性能。交换机是根据MAC地址进行寻址的。

路由器：工作在三层环境中，路由器是根据IP地址进行寻址的。

冲突：发送方数据相互干扰的现象。

冲突域：同时发送数据就会造成冲突的设备即处于同一个冲突域（Collision Domain）中。

CSMA/CD：（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）：是一种争用型的介质访问控制协议。通过在发送数据之前，侦听信道是否空闲来避免冲突的一种技术。

CSMA/CD的工作原理：可简单总结为：先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发(退避算法决定延时时间）

Windows机器如何查看主机的MAC地址：管理员在开始->运行中输入cmd命令进入命令提示符，然后在命令提示符中输入命令ipconfig /all。

1.2 MAC

• 交换机中有一个MAC地址表，里面存放了MAC地址与交换机端口的映射关系。MAC地址表也称为CAM（Content Addressable Memory）表。
• 如图所示，交换机对帧的转发操作行为一共有三种：泛洪（Flooding），转发（Forwarding），丢弃（Discarding）。

1. 泛洪：交换机把从某一端口进来的帧通过所有其它的端口转发出去（注意，“所有其它的端口”是指除了这个帧进入交换机的那个端口以外的所有端口）。

2. 转发：交换机把从某一端口进来的帧通过另一个端口转发出去（注意，“另一个端口”不能是这个帧进入交换机的那个口）。

3. 丢弃：交换机把从某一端口进来的帧直接丢弃。

交换机的基本工作原理可以概括地描述如下：

    1. 如果进入交换机的是一个单播帧，则交换机会去MAC地址表中查找这个帧的目的MAC地址。

  如果查不到这个MAC地址，则交换机执行泛洪操作。

  如果查到了这个MAC地址，则比较这个MAC地址在MAC地址表中对应的端口是不是这个帧进入交换机的那个端口。如果不是，则交换机执行转发操作。如果是，则交换机执行丢弃操作。

​​​​​​​2. 如果进入交换机的是一个广播帧，则交换机不会去查MAC地址表，而是直接执行泛洪操作。

3. 如果进入交换机的是一个组播帧，则交换机的处理行为比较复杂，超出了这里的学习范围，所以略去不讲。另外，交换机还具有学习能力。当一个帧进入交换机后，交换机会检查这个帧的源 MAC 地址，并将该源 MAC 地址与这个帧进入交换机的那个端口进行映射，然后将这个映射关系存放进 MAC 地址表。

 

查看MAC地址表老化时间：

display mac-address aging-time

修改MAC地址表老化时间：

mac-address aging-time xx

一台交换机接口的转发效率在很大程度上取决于它的速率（Speed）和双工模式（Duplex）。交换机接口的物理带宽，决定了交换机设置的接口速率上限。例如，一个百兆以太网接口能够设置的速率上限就是100Mbit/s。此外，管理员可以将交换机接口速率设置为哪些数值，与接口的类型有关。