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  • 文章目录交换机详细工作原理交换机的基本配置实验交换机的工作原理1.初始状态2.学习源MAC地址3.广播未知数据帧4.接收方回应5.交换机实现单播通信交换机的基本配置实验实验目的:●实验环境:●实验步骤:●实验...

    交换机详细工作原理及交换机的基本配置实验

    交换机的工作原理

    核心:

    学习源MAC地址,转发目标MAC地址,没有MAC地址广播泛洪。

    学习MAC地址的同时会记录对应的端口。

    泛洪:指交换机在MAC表中无法找到与数据帧目标地址一致的条目,就将数据帧从所有端口发送出去(除了接收该数据帧的端口),以期找到目标主机来接收数据帧。

    1.初始状态

    一台初始化交换机,三台初始化PC机。

    在这里插入图片描述

    2.学习源MAC地址

    A主机要把数据帧发给B主机,因为现在交换机处于初始状态,它的MAC地址表是空的,A主机的数据帧通过1端口进入交换机,此时交换机会学习到源MAC地址即A主机的MAC地址并和1端口对应起来。
    在这里插入图片描述

    3.广播未知数据帧

    交换机现在已经学习到了源MAC地址(A主机),但是它的MAC地址表里没有目的主机的MAC地址,所以它会向除了1端口外的其他所有端口进行广播,此时B和C都会接收到转发来的数据帧。

    在这里插入图片描述

    4.接收方回应

    B和C接收到数据帧以后,C拆开数据帧发现对方的目的MAC地址不是自己,所以不作回应,丢包。B主机拆开后发现对方的目的MAC地址正是自己,所以要作出回应,它向交换机发出一个数据帧,包含源MAC地址(B)和目的MAC地址(A),数据帧通过2端口进入交换机,这时交换机会把这个数据帧的源MAC地址和端口对应起来,添加到MAC地址表中。
    在这里插入图片描述

    5.交换机实现单播通信

    此时,在交换机的MAC地址表中存有A和B电脑的MAC地址和端口,两台电脑若再有通信需求交换机就不会再向其他电脑进行广播了。但是在交换机中有MAC地址老化机制,即300s内两台电脑没有通信则交换机会将两台电脑的MAC地址进行删除,此后通信则需要交换机再次进行广播。这是交换机的动态学习过程。

    交换机的基本配置实验

    ●实验目的:

    1.通过实验更好的了解交换机的工作原理。

    2.通过命令查看MAC地址表,观察各个接口对应哪些MAC地址。

    3.配置交换机互连接口的双工以及速率。

    ●实验环境:

    华为ensp模拟器,两台初始化交换机,四台初始化PC机。

    ●实验步骤:

    1.打开ensp软件,新建如下图所示的拓扑图。

    在这里插入图片描述

    2.打开所有设备,给四台PC配相同网段的IP地址。这里配的是(192.168.10.0/24)网段的。
    在这里插入图片描述

    3.双击PC2,在命令行里输入ping 192.168.10.10 -t命令,使其长pingPC1的IP地址,让PC2的数据帧能够发送出去。
    在这里插入图片描述

    4.右击GE0/0/2端口,点击开始抓包。
    在这里插入图片描述

    5.抓包软件Wireshark自动开始抓包。
    在这里插入图片描述

    6.双击SW1交换机,输入dis mac-address的命令,回车。我们会发现此时SW1交换机已经学习到PC1和PC2的MAC地址信息了,并和它们连接的交换机端口是相对应的。
    在这里插入图片描述

    7.同理,我们将PC3和PC4分别长pingPC1,让它们的数据帧也发送给PC1。再查看SW1交换机的MAC地址表时,我们发现PC3和PC4的MAC信息也已经被学习到了。
    在这里插入图片描述

    8.此时我们查看一下SW2交换机的MAC地址表,发现PC1、PC3、PC4的MAC地址已经存在,这是因为刚才PC3和PC4刚才传数据帧给PC1的时候,SW2交换机也已经学习到了PC1、PC3、PC4的MAC地址。
    在这里插入图片描述

    9.但是SW2交换机并没有学习到PC2的MAC地址,只需要PC3或者PC4长ping一下PC2的IP地址(发送数据帧给PC2),SW2交换机就也能学习到PC2的MAC地址了。

    在这里插入图片描述
    10.为了调整g0/0/1接口的速率,我们先要进入g0/0/1接口,关闭自动协商功能。

    在这里插入图片描述

    11.调整g0/0/1接口的速率为100M,输入dis this命令,我们可以查到刚才输入关闭自动协商和调整速率的命令。

    在这里插入图片描述
    12.如需调整全双工,输入duplex full命令,半双工为duplex haif命令。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    ●实验总结:

    1.通过实验能够更好的了解交换机的转发原理:学习源MAC地址,转发目标MAC地址,没有MAC的广播泛洪。

    2.通过查看交换机的MAC地址表,我们发现每个端口都与其各自连接的PC主机的MAC地址相对应,如果一个端口连接了另外一台交换机,则这个端口对应了与另外一台交换机相连的所有的PC主机。(例如本实验中SW1交换机的GE0/0/3接口对应了与SW2交换机相连的所有PC主机的MAC地址。)
    在这里插入图片描述

    实验过程中遇到的一个小问题:

    在PC2中长pingPC1的IP地址后,我们需要进行抓包,此时不能CTRL+C停止PC2的长ping,停止后会发现抓包软件无法抓取到数据包(因为PC2不再发送数据帧了)。

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  • 【实验名称】交换机的基本配置 【实验目的】 1、了解交换机的基本结构 2、掌握交换机的管理特征 3、学会交换机的基本配置。 【实验原理】 交换机是一种用于电、光信号转发的网络设备。它可以为接入交换机...

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    【实验名称】交换机的基本配置

     

    【实验目的】

    1、了解交换机的基本结构

    2、掌握交换机的管理特征

    3、学会交换机的基本配置。

     

    【实验原理】

    交换机是一种用于电、光信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。

    交换机的配置需要使用交换机IOS提供的命令进行。与路由器类似,交换机的配置命令有多种模式,不同模式配置的参数不同,执行的命令不同。交换机的4种主要命令模式:用户模式(user mode)、特权模式(privileged mode)、全局配置模式(configuration mode)、接口配置模式(interface configuration)。

     

    【实验内容】

    项目1:超级终端协议的设置及交换器的启动

    1、首先按实验要求接线,建立一个新连接,设置参数,并启动交换机。

    2、查看交换机版本信息和硬件信息

    首先使用enable命令,输入密码star,进入特权模式。

    再输入show version命令,查看交换机版本信息和硬件信息。

    3、显示交换机当前的配置

    使用show running-config命令查看交换机当前的配置

    4、特权模式下,查看交换机NVRAM中备份的配置文件内容

    在前几题中已经进入特权模式,直接使用show config查看交换机NVRAM中备份的配置文件内容。

    5、全局配置模式

    在特权模式下输入config terminal命令进入全局配置模式。

    可以看到提示符变为:Switch(config)#,在全局配置模式下,可以设置交换机的名字、用户口令等一些基本参数。若想退出全局配置模式,输入end命令即可退回特权模式。

    6、接口配置模式

    在全局配置模式下输入命令: interface <端口类型> <端口号>即进入接口配置模式,提示符变为Switch(config-if)#

    在端口配置模式下,可以对端口采用封装协议、IP地址和工作模式等参数进行配置。

     

    项目2 交换机的基本配置

    1、设置交换机的名字

    在全局配置模式下,设置交换机的名字:Switch (config)# hostname LXJ

    2、设置密码

    使用enable secret level 15 0 star命令设置密码,其中star可以替换成自己想要设置的密码。该密码在显示交换机配置文件中时是一串加密的字符串。从用户模式到特权模式时需要用该密码进行验证,验证通过后才能进入特权模式。

    3、复位交换机

    在特权模式执行reload命令即可复位交换机。在复位的时候,交换机会给出确认是不是真的要复位,还会提示保存当前配置的信息。

    System configuration has been modified. Save?[yes/no]:n

    Proceed with reload?[confirm]

    4、保存当前的配置信息

    在完成交换机修改配置后,需要保存当前配置,否则在交换机复位时,已做的配置和修改都会丢失。

    在特权模式下执行的,其命令如下Switch #write memory

    5、清除NVRAM中保存的配置文件

    使用delete flash:config.text清除NVRAM中保存的配置文件,在重启交换机。中间过程需要输入一些配置信息,因为原配置信息已经被删除。

     

    项目3 交换机的密码清除

    步骤1  打开PC上的超级终端--还原默认值--波特率设置为每秒57600

    步骤2  交换机断电--交换机加电

    步骤3  交换机加电3秒内点击确定、然后快速按键盘上“ESC”一直按到出现对话提示为止,此时进入交换机ctrl层。

    步骤4  Continue with configuration dialog ?[y/n] y 回车

    显示如下界面:

    选择菜单中“4”输入“config.text”,删除保存密码信息的文件。。

    再选择 6运行主程序即可,此时配置丢失,不用输入密码就可以进入特权模式了。

    随后我们就可以进行设置新密码等一系列操作了。

     

    【小结或讨论】

    实验中中我遇到了命令理解的困难,比如enable secret level 15 0 star命令中,我不太理解15和0的含义,书上也没有具体说明。再询问老师后我才知道15代表了权限等级,0则是函数的输入参数。在做最后一个项目是,需要断电后快速敲击ESC键进入交换机ctrl层来删除配置文件,让我觉得十分有趣。

     

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  • 第二章 交换机的基本配置与管理实验目标l 掌握交换机基本信息的配置管理。实验背景l 某公司新进一批交换机,在投入网络以后要进行初始配置与管理,你作为网络管理员,对交换机进行基本的配置与管理。技术原理l ...

    第二章 交换机的基本配置与管理

    实验目标

    l 掌握交换机基本信息的配置管理。

    实验背景

    l 某公司新进一批交换机,在投入网络以后要进行初始配置与管理,你作为网络管理员,对交换机进行基本的配置与管理。

    技术原理

    l 交换机的管理方式基本分为两种:带内管理和带外管理。

    l 通过交换机的Console端口管理交换机属于带外管理;这种管理方式不占用交换机的网络端口,第一次配置交换机必须利用Console端口进行配置。

    l 通过Telnet、拨号等方式属于带内管理。

    l 交换机的命令行操作模式主要包括:

    l 用户模式 Switch>

    l 特权模式 Switch#

    l 全局配置模式 Switch(config)#

    l 端口模式 Switch(config-if)#

    实验步骤:

    l 新建Packet Tracer拓扑图

    l 了解交换机命令行

    l 进入特权模式(en)

    l 进入全局配置模式(conf t)

    l 进入交换机端口视图模式(int f0/1)

    l 返回到上级模式(exit)

    l 从全局以下模式返回到特权模式(end)

    l 帮助信息(如? 、co?、copy?)

    l 命令简写(如 conf t)

    l 命令自动补全(Tab)

    l 快捷键(ctrl+c中断测试,ctrl+z退回到特权视图)

    l Reload重启。(在特权模式下)

    l 修改交换机名称(hostname X)

    实验设备

    Switch_2960 1台;PC 1台;配置线;

    5231bad0f777f8bfc5ac4c7819e1b02f.png
    实验2-1

    PC console端口

    Switch>enable

    Switch#conf t

    Switch(config)#hostname X

    Switch(config)#interface fa 0/1

    Switch(config-if)#end

    使用tab键,命令简写,帮助命令?

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  • 这里写目录标题一、交换机的工作原理二、交换机以太网接口的工作模式一级目录一级目录一级目录 一、交换机的工作原理 基于源MAC地址学习。 基于目标MAC地址转发。 对于没有目标MAC地址表项的帧,向本VLAN的其他所有...

    一、交换机的工作原理

    • 基于源MAC地址学习。
    • 基于目标MAC地址转发。
    • 对于没有目标MAC地址表项的帧,向本VLAN的其他所有接口转发。
    • 收到广/组播帧后,向本VLAN的其他所有接口转发。
    • 同一个MAC地址可以被多个接口学习到,选择后学习到的接口。
    • 同一个接口可以学习到多个MAC地址。

    二、

    1.初始状态
    2.MAC地址学习
    3.广播未知数据帧
    4.接收方回应
    5.交换机实现单播通信
    【先学习(源地址)再转发(目标地址)】

    三、交换机以太网接口的工作模式

    • 单工:两个数据站之间只能沿单一方向传输数据。
    • 半双工:两个数据站之间可以双向数据传输,但不能同时进行。
    • 全双工:两个数据站之间可双向且同时进行数据传输。
    • 交换机以太网接口速率:1.接口连接时进行协商;2.协商失败则无法正常通信。(类似木桶原则)

    四、交换机的基本配置实验

    • 实验目的:
      1.通过实验更好的了解交换机的工作原理。
      2.通过命令查看MAC地址表,观察各个接口对应哪些MAC地址。
      3.配置交换机互连接口的双工以及速率。
    • 实验环境:
      华为ensp模拟器,两台初始化交换机,四台初始化PC机。
    • 实验步骤:
      1.打开ensp软件,新建如下图所示的拓扑图。
      在这里插入图片描述
      2.开启所有设备,给四台PC配相同网段的IP地址。这里配的是(192.168.1.0/24)网段的。
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      3.双击其中一台PC,在命令行里输入ping其他PC机地址命令,使其长ping其他PC的IP地址,让PC2的数据帧能够发送出去就行了。
      在这里插入图片描述

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