计算机网络技术学习-day3《交换机配置》

目录

一、以太网MAC地址基础

二、交换机工作原理

三、接口工作模式配置

四、Cisco交换机CLI操作

五、VLAN基础配置(前瞻)

六、排错命令速查

七、配置示例

八、注意事项

知识点体系化总结

一、网络基础架构

二、协议栈深度解析

三、IP地址技术精要

四、交换技术实战要点

五、路由关键技术

六、VLAN技术体系

七、传输层协议对比

八、典型配置示例

九、排错命令速查表

一、以太网MAC地址基础
  1. MAC地址定义
    • 用于唯一标识以太网设备的48位硬件地址
    • 格式:XX-XX-XX-XX-XX-XX(十六进制)
    • 类型:单播/组播/广播地址
  2. Ethernet II帧格式 :包含目标MAC(6字节)、源MAC(6字节)、类型/长度(2字节)、数据(46-1500字节)、FCS(4字节)
二、交换机工作原理
  1. 三阶段工作流程

    • 1初始状态 :空MAC地址表
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    | Vlan | Mac Address | Type | Ports |
    • 2学习阶段 :记录源MAC与端口的映射关系
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    | 1 | 0030.f2db.7967 | DYNAMIC | Fa0/1 |
    • 3转发决策
      • 已知单播:定向转发
      • 未知单播/广播:泛洪处理
三、接口工作模式配置
  1. 双工模式

    模式 特点 配置命令
    全双工 双向同步传输 duplex full
    半双工 交替传输 duplex half
    自动协商 自动匹配 duplex auto
  2. 速率配置

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    Switch(config-if)# speed {10|100|1000|auto}
四、Cisco交换机CLI操作
  1. 模式体系

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  2. 核心命令集

    • 基础操作

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      show version    # 查看系统信息
      show interfaces # 检查端口状态
      copy running-config startup-config # 保存配置
    • 管理IP配置

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      interface vlan 1
      ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
      no shutdown
五、VLAN基础配置(前瞻)

端口分配示例

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interface range f0/1-10
switchport mode access
switchport access vlan 10
六、排错命令速查
功能 命令 输出示例
MAC表查询 show mac-address-table 显示动态/静态地址绑定
ARP缓存检查 show arp 查看IP-MAC映射
端口状态诊断 show interface f0/1 检测双工/速率/错误包
七、配置示例

场景​:配置端口f0/1为全双工千兆模式

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interface fastethernet 0/1
 duplex full
 speed 1000
 no shutdown
八、注意事项
  1. 配置保存后建议执行reload in 10测试配置稳定性
  2. 使用show running-config确认配置生效
  3. 跨设备连接时注意双工模式匹配

注:本文档基于Cisco IOS标准命令体系,不同设备型号可能存在语法差异。实际部署前建议在实验环境验证配置。

知识点体系化总结

一、网络基础架构
  1. 网络四要素体系

    • 传输介质 :双绞线(Cat5e/Cat6)、光纤(单模/多模)、无线(802.11ac/ax)
    • 通信协议 :TCP/IP协议簇(HTTP/HTTPS/FTP/DNS)
    • 终端设备 :智能终端(IP摄像头/IoT设备)、传统主机
    • 资源类型 :结构化数据(数据库)、非结构化数据(4K视频流)
  2. 拓扑结构对比

    类型 可靠性 扩展性 典型应用
    星型 中心节点单点故障 易于扩展 企业办公网
    网状 多路径冗余 成本高昂 数据中心核心层
    环型 链路断裂失效 扩展困难 工业控制网络
二、协议栈深度解析
  1. 1OSI七层模型核心功能

    • 应用层 :HTTP报文构造(请求方法/状态码)
    • 传输层 :TCP三次握手(SYN/ACK序列号机制)
    • 网络层 :IP分片与重组(MTU值影响)
    • 数据链路层 :MAC地址学习(老化时间300s)
    1. TCP/IP协议簇关键协议
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三、IP地址技术精要
    1. 地址分类特征
    • A类 :1-126开头,1677万主机/网段(NASA级网络)
    • B类 :128-191开头,6.5万主机/网段(跨国企业)
    • C类 :192-223开头,254主机/网段(SMB场景)
    1. 特殊地址备忘录
    • 169.254.0.0/16:DHCP失败自动配置
    • 127.0.0.1:本地环回测试
    • 224.0.0.0/4:组播地址范围
四、交换技术实战要点
  1. 1.MAC地址表管理
    • 动态学习:show mac-address-table dynamic
    • 静态绑定:mac-address-table static 00aa.bbcc.ddee vlan 10 interface f0/1
  2. 2.端口安全三要素
    • 最大MAC数限制
    • 违规动作(shutdown/restrict)
    • 粘性MAC学习
五、路由关键技术
  1. 1.路由表构成原理
    • 直连路由(接口UP自动生成)
    • 静态路由(管理员手工配置)
    • 动态路由(OSPF/BGP协议学习)
    1. 数据包转发过程

      源IP:192.168.1.1 → 目标IP:10.1.1.1
      [PC]--(ARP请求网关MAC)-->[路由器]--(路由查询)-->[下一跳]

六、VLAN技术体系
  1. 1.Trunk封装标准对比

    类型 标识方式 兼容性
    ISL Cisco私有 仅Cisco设备
    802.1Q 标准协议 多厂商互通
  2. 2.VLAN间通信方案

    • 单臂路由(路由器子接口)
    • 三层交换(SVI接口)
七、传输层协议对比
特性 TCP UDP
可靠性 确认重传机制 尽最大努力交付
开销 20字节头部 8字节头部
应用场景 网页/邮件 视频会议/DNS
八、典型配置示例
  1. 1.静态路由配置

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    ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.1.1.2
  2. 2.VLAN Trunk配置

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    interface g0/1
     switchport trunk encapsulation dot1q
     switchport mode trunk
九、排错命令速查表
故障类型 诊断命令 关键指标
物理层 show interface 端口状态/错包计数
网络层 traceroute 路由路径完整性
传输层 telnet [IP] [port] 端口可达性验证