第6章 交换机及其配置
考试说明：选择题17-20题，综合题第2题（配置命令语句，20%）
常考知识点：
-
交换机的基本概念
-
交换表的内容
-
交换机的交换模式
-
虚拟局域网技术
-
生成树协议STP
-
交换机配置
-
交换机VLAN配置（综合题）
-
交换机STP配置
考点1：交换机的基本概念
1.基本概念
局域网交换机是一种基于MAC地址识别，完成转发数据帧功能的一种网络连接设备。它工作在数据链路层，根据进入端口数据帧中的MAC地址进行数据帧的过滤、转发[ 交换机的工作原理 ]。交换机作为汇聚中心，能将多台数据终端设备连接在一起，构成星状结构的网络。
2.基本功能
①建立和维护一个标识MAC地址与交换机端口对应关系的交换表；
=>交换机根据帧中的目的地址，通过查询交换表确定是丢弃还是转发该帧。
②在发送节点和接收节点之间建立一条虚连接[ 即发送方所连的交换机端口（源端口）到接收方所连的交换机端口（目的端口）之间建立虚连接 ]；
③完成数据帧的转发或过滤；
④允许多对站点进行并发通信。
考点2：交换表的内容
交换表主要包括目的MAC地址、与目的MAC地址对应的交换机端口号以及它所属的虚拟子网。其中，虚拟子网用VLAN ID标识。
1.小型交换机的交换表 [ 接入层使用 ]
①Destination Address：目的MAC地址
②Address Type：地址类型
③VLAN：所属的VLAN号（网络号）
④Destination Port：目的MAC地址对应的交换机端口 [ 包括端口类型和端口号 ]
=>交换机通过在超级用户模式下，使用“show mac-address-table”命令查看。
2.大型交换机的交换表
①VLAN：所属的VLAN号
②Deat MAC/Route Des：目的MAC地址
③[CoS]Destination Ports or VCs/[ Protocol Type ]：目的MAC地址对应的交换机端口 [ 包括模块和端口号 ]
=>交换机通过在超级用户模式下，使用“show cam dynamic“命令查看。
考点3：交换机的交换模式
1.交换模式的分类
交换机最常采用的交换方式是动态交换方式。动态交换模式主要有存储转发和直通两种模式。而直通模式又有快速转发交换和碎片丢弃交换两种方式。
=>交换机有存储转发、快速转发和碎片丢弃三种交换模式。
2.快速转发交换模式
快速转发交换模式，也称作直通交换模式，它是在交换机接收了帧的前14个字节，即接收到帧中6个字节的目的地址后便立即转发数据帧。该交换模式会在整个数据帧到之前就开始转发。
快速转发交换模式的优点在于端口交换时间短、时延小、交换速度快；缺点是不能进行检错纠错、速度匹配和流量控制，可靠性较差。因此，它适合于小型交换机。
【记忆】接收到前14字节
3.碎片丢弃交换模式
碎片丢弃交换模式，也称为无分段交换模式。这种交换模式是在开始转发数据帧前，先过滤掉造成大部分数据报错误的冲突片。采用这种交换模式的交换机在转发数据时，先检查数据包的长度是否够64字节。如果帧的长度小于64，则被视为碎片，交换机直接丢弃；而任何大于64字节的数据帧都被交换机视为有效帧，进行转发；碎片丢弃交换模式的优点是过滤掉了冲突碎片，提高了网络传输的效率和带宽的利用率。
【记忆】数据帧大于64字节
4.存储转发交换模式
存储转发交换模式将接收到的整个数据帧保存在缓冲区中，然后进行循环冗余码校验检查，在对错误数据帧进行处理后，才取出数据帧的目的地址，进行转发操作。存储转发交换模式的不足之处在于其进行数据处理的延时大、交换速度相对较慢。但是它可以对数据帧进行链路差错校验，可靠性较高，能有效地改善网络性能；同时它可以支持不同速率的端口，保持高速端口与低速端口之间的协同工作。
【记忆】整个数据帧保存在缓冲区
考点4：虚拟局域网技术
1.VLAN的基本概念
虚拟网VLAN是以交换式网络为基础，把用户的终端设备划分为若干个逻辑工作组，每个逻辑工作组[ 单一广播域 ]就是一个VLAN。
2.VLAN的特征
①VLAN工作在数据链路层，即OSI参考模型的第二层。
=>OSI参考模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
②VLAN可隔离广播信息，每个VLAN为一个广播域，VLAN中的广播信息只能发送给这个VLAN内部的成员，并不发送给其他VLAN成员。
③一个VLAN就是一个单独的逻辑网络，每个VLAN都具有唯一的子网号。不同VLAN中的主机之间必须通过路由器或者三层交换机，才能实现相互通信。
3.VLAN的标识
VLAN通常用VLAN ID（Vlan号）和VLAN name（vlan名）标识。
IEEE 802.1Q协议规定，VLAN ID用12位（bit）表示，可以支持4096个VLAN。
其中1~1005是标准范围，1006~1024为保留范围，1025~4096是扩展范围。但并不是所有交换机都能支持4096个VLAN。
=>ID为1的VLAN是系统默认VLAN，通常用于设备管理。只能使用这个VLAN，但不能执行删除操作，即无法执行“no vlan 1”命令。
一部分交换机只支持标准范围1~1005，其中能用于以太网的VLAN ID为2~1000，而1002~1005为FDDI和令牌环网Token Ring VLANs使用的VLAN ID。
VLAN name用32个字符表示，可以是字母和数字。若创建一个VLAN时，没有给定名字，则系统按默认方式&#x