本文主要介绍开关的基本工作原理(开关的工作原理很简单)，下面一起看看开关的基本工作原理(开关的工作原理很简单)相关资讯。
一、开关的工作原理
1、开关的作用
连接多个以太网物理网段以隔离域。
以太网帧的高速透明交换和转发。
自己学习和维护mac地址信息。
交换机在二层工作，可以用来隔离域。在osi参考模型中，二层的作用是寻址，这里的寻址指的是mac地址，而交换机转发的是mac地址。在每台交换机中，都有一个mac地址表，由交换机自动学习。因此，一般来说，交换机的作用是寻址和转发。需要注意的是，这里的寻址和转发都是mac地址，需要和上周分享的路由器区分开来。路由器，
2、开关的特点
它主要工作在osi模型的物理层和数据链路层。
在以太网之间提供透明的桥接和交换。
根据链路层的mac地址，以太网数据帧在端口之间转发。
3、交换机mac地址表转发流程:
mac地址表初始化:
当交换机首次启动时，mac地址表中没有任何条目。上图中的交换机是刚启动时的mac地址表。可以看到没有词条。当访问pc时，交换机开始学习mac地址，如下所示:
mac地址表学习过程(1)
pca发出数据帧
交换机将pca帧中的源地址mac_a与接收该帧的端口e1/0/1相关联。
交换机将pca帧从所有其它端口发送出去(除了接收帧的端口e1/0/1)。
mac地址表学习过程(2)
pcb、pcc和pcd发送数据帧交换机会，将接收到的帧中的源地址与相应的端口相关联。此时，交换机的mac地址表被学习，数据被转发。
4.交换机转发并过滤数据帧。
单播帧的转发:
pca发出目的地为pcd的单播数据帧。
交换机根据帧中的目的地址将其从相应的端口e1/0/4发送出去。
交换机不会在其它端口转发该单播数据帧。
转发广播、多播和未知单播帧；
交换机从所有其它端口(接收帧的端口除外)发送广播、组播和未知单播帧。
二、vlan的基本原则
1.广播风暴
所谓广播帧，就是设备发送的广播帧在二层环境下的广播域中传播，会造成广播镇占用网络带宽，降低设备性能。
2.使用三层设备路由器隔离广播域。
广播帧属于二层，不跨越三层，所以为了解决广播风暴，可以使用三层设备隔离广播域，缩小广播域的范围。比如用路由器隔离广播域，因为路由器是三层设备，很容易形成数据转发的瓶颈，所以一般我们用vlan隔离广播域。3.vlan独立广播公司
二层交换机使用vlan(虚拟局域网)来隔离广播，从而缩小广播域的范围。在这种情况下，不同的vlans之间无法通信。假设pca发送一个广播帧，它只会在vlans 1之间传播，不会传播到vlan2，这样既限制了广播域的范围，又保证了vlan2的安全性。
4、vlan优势
有效控制广播域的范围
增强局域网的安全性
虚拟工作组的柔性构建
5.vlan分类法(vlan分类法)
基于港口的vlan:
基于端口的vlan划分法是最常用的方法，即一个或几个端口属于一个vlan，这个端口下面的用户也属于这个vlan。假设上图中e1/0/1和e1/0/2属于vlan10，e1/0/3和e1/0/4属于vlan20，那么pca和pcb都属于vlan10，可以互相通信，而pcc和pcd属于vlan20，也可以互相通信。
这种划分的好处是配置方便，只要在交换机上相应的vlan上添加相应的端口即可，缺点是如果用户更改了交换机的端口，vlan id也会随之更改。
基于mac地址的vlan:
基于mac地址的vlan就是在划分vlan的时候根据mac地址划分vlan。比如pca和pcb的mac地址都划分到vlan10，那么pca和pcb都属于vlan10，pcc和pcd是一样的。
这种划分的好处是用户不会因为地理位置而闲置，无论pca用户连接到哪个接口，都属于vlan10，但缺点是配置比基于端口的划分复杂。
基于协议的vlan:
这种划分方法是指在同一个vlan中运行不同的协议。比如pca和pcb都是运行ip协议，属于vlan10，pcc和pcd是一样的。
这种划分的好处还是不受物理位置的影响。无论pca连接到交换机的哪个接口，它都属于vlan10。缺点是pc真正能运行的协议不多，vlan数量有限制。
基于子网的vlan:
这种划分方法是基于子网划分的，比如10.0.0/24属于vlan 10，20.0.0/24属于vlan20；
上述四种划分方法中最常见、最方便的配置是基于端口的vlan划分方法，下面的实验例子也是基于端口划分方法。
6、vlan技术原理
vlan标签:
对于交换机，不同vlan的以太网帧根据vlan标签进行区分。例如，pca向交换机发送带有pcb目的地址的数据帧，交换机将被标记为vlan 10。签名，然后根据vlan表从pcb的端口转发到pcb。下面将详细介绍vlan标记的操作。
802.1q帧格式:
我们知道pc发送的数据并不。;没有vlan标签，那么vlan身份证是什么时候出现的呢？事实上，当数据进入交换机端口时，它就出现了。放置在源地址sa和标准以太网帧的类型type之间的tag包含vlan id，vlan id的范围是4096。不包括作为保留vlan的默认vlan 1和vlan4096，实际可用的vlan id数量为4094。
单开关vlan标签操作:
如上所述，pc发送的数据没有标记vlan，因此在进入交换机时会标记vlan。由于pc发送的数据没有标记vlan，因此当离开交换机时，交换机需要先去除数据帧的vlan标记，然后再将其转发到相应的pc。
例如，当一台pc发送一个以pca的地址为源地址，以pcc的地址为目的地址的标准保证以太网帧时，当它到达交换端口时，交换机将被标记上vlan10，然后根据vlan表从pcc所在的端口转发出去。同时，vlan 10的标签需要剥离，这意味着数据帧到达pcc时仍然是标准的以太网帧，没有vlan标签，pcb和pcd也是一样的。
接入链路类型端口:
vlan链路有三种类型，常用的是接入和中继链路类型，下面也将介绍这两种类型。第一种是接入链路类型，其特点是允许默认vlan通过，同时只发送和接收一个vlan的数据帧。
因此，接入链路类型一般适用于连接用户设备，即交换机直接连接到pc以使用接入链路。
交叉开关vlan标签操作:
如上所述，vlan标签在进入交换机时被标记，交换机剥离标签。然后在上面的拓扑中，pca向pcc发送一个带有目的地址的数据帧，到达swa，swa被打上vlan10的标签，然后从e1/0/24剥离标签并转发，到达带有vlan10标签的swb，从e1/0/1转发到pcc，这是正常的数据帧转发。但是如上所述，接入链路类型只支持一个数据帧通过，所以如果你投资pcb，同时发送另一个vlan20数据帧，你可以 不要转发。因此，它是通过中继链路类型来实现的。
中继链路类型端口:
trunk链路类型有点长，允许多个vlan通过，可以收发多个vlan的数据帧。同时，对于默认的vlan，也就是pvid的以太网帧，并不是带着标签。
因此，中继链路类型一般是pbx之间的连接。
第三，vlan配置
1.vlan配置基本配置:
创建vlan并进入vlan视图。
vlan vlanid
将指定端口添加到当前vlan。
交换机端口接口接口列表
配置端口的链路类型是中继类型。
交换端口模式中继
允许指定的vlan通过当前中继端口
交换机端口中继允许的vlan {all|vlanid
设置中继端口的默认vlan。
交换机端口中继本地vlan vlanid
2.vlan拓扑图:
了解更多开关的基本工作原理(开关的工作原理很简单)相关内容请关注本站点。