一、应用场景
交换机是局域网中最常见的设备，负责在同一网段内转发数据帧。企业办公区、学校机房、家庭网络中，几乎所有的有线设备都是通过交换机接入网络的。与路由器不同，交换机的工作比较简单：它根据 MAC 地址表，把数据帧从正确的端口转发出去，而不需要配置 IP 地址。
在实际工作中，网络工程师经常需要查看交换机的端口状态、检查 MAC 地址表、调整接口的速率和双工模式，以及排查某台设备接在哪个端口上。这些操作虽然基础，但使用频率极高。很多"网络时通时断""网速慢""端口指示灯不亮"之类的问题，最终都可能归结到交换机的接口状态或 MAC 地址表异常。
本实验模拟一个小型办公区，两台 PC 通过一台交换机互联。通过配置交换机的基本参数、查看 MAC 地址表和接口状态，帮助初学者建立对交换机工作原理的直观认识。本实验不涉及 VLAN 和路由，是纯二层交换的基础操作。
二、配置目标
- 掌握交换机的基本操作，包括设备命名、查看版本、保存配置。
- 理解交换机与路由器在接口配置上的区别：交换机物理接口默认工作在二层，不需要配置 IP 地址即可转发数据。
- 完成两台 PC 的 IP 地址配置，使二者通过交换机实现互通。
- 掌握查看交换机 MAC 地址表的方法，理解 MAC 地址表的作用。
- 掌握查看接口状态、速率、双工模式的方法。
- 学会手动配置接口速率和双工模式，并观察配置前后的变化。
- 通过
display mac-address验证交换机是否学习到了 PC 的 MAC 地址。
三、重要概念说明
3.1 交换机的工作原理
交换机工作在数据链路层（二层），它的核心功能是根据 MAC 地址表转发数据帧。当交换机从某个端口收到一个数据帧时，会做两件事：
- 学习：把源 MAC 地址和收到该帧的端口号记录到 MAC 地址表中。
- 转发：查找目的 MAC 地址对应的端口，如果找到，就从该端口转发出去；如果找不到，就从除接收端口以外的所有端口泛洪出去。
MAC 地址表是交换机转发数据的依据，表项有老化时间，长时间不通信的表项会被自动删除。
3.2 交换机的接口
华为交换机的物理接口默认工作在二层（交换模式），可以直接转发数据帧，不需要配置 IP 地址。这一点与路由器接口不同：路由器的物理接口默认在三层，必须配置 IP 地址才能转发数据包。
如果确实需要给交换机配置 IP 地址（例如用于远程管理），通常是通过 VLAN 接口（VLANIF）来实现，这会在后续 VLAN 实验中详细介绍。
3.3 速率与双工模式
交换机接口的速率和双工模式可以手动配置，也可以自动协商。常见配置包括：
| 配置项 | 可选值 | 说明 |
|---|---|---|
| 速率 | 10、100、1000、auto | auto 表示自动协商 |
| 双工 | full、half、auto | full 为全双工，half 为半双工 |
双工不匹配是导致网络时通时断、丢包严重的常见原因之一。如果一端强制全双工，另一端强制半双工，就可能出现冲突和丢包。因此，在实际工程中，除非对端设备有特殊要求，否则建议保持 auto 自动协商。
四、实验拓扑
本实验采用一台交换机连接两台 PC 的最简拓扑。
接口与 IP 地址规划表：
| 设备 | 接口 | IP 地址 | 子网掩码 | 对端设备 |
|---|---|---|---|---|
| PC1 | 以太网 | 192.168.1.2 | 255.255.255.0 | SW1 GE0/0/1 |
| PC2 | 以太网 | 192.168.1.3 | 255.255.255.0 | SW1 GE0/0/2 |
注意：本实验中没有路由器，PC 的默认网关可以暂时不配置，或者配置为同一网段的任意地址。因为两台 PC 在同一网段，通过交换机即可直接通信，不需要网关。
设备列表：
| 设备 | 型号 | 数量 |
|---|---|---|
| 交换机 | S5700 | 1 台 |
| PC | PC | 2 台 |
| 连线 | Copper（铜线） | 2 条 |
五、实验步骤
5.1 配置 PC 的 IP 地址
双击 PC1，进入"基础配置"选项卡：
| 配置项 | 值 |
|---|---|
| IPv4 地址 | 192.168.1.2 |
| 子网掩码 | 255.255.255.0 |
双击 PC2，进入"基础配置"选项卡：
| 配置项 | 值 |
|---|---|
| IPv4 地址 | 192.168.1.3 |
| 子网掩码 | 255.255.255.0 |
配置完成后，分别在两台 PC 的命令行中输入 ipconfig 查看是否生效。
5.2 配置交换机基本信息
双击 SW1，进入命令行界面，执行以下配置：
bash
<Huawei> system-view
[Huawei] sysname SW1
[SW1] quit查看交换机版本信息：
bash
<SW1> display version可以看到交换机的型号、VRP 版本、运行时间等信息。
说明：与路由器一样，交换机的配置也需要保存。执行
save命令，按提示输入y确认。
5.3 验证 PC 互通
在 PC1 上 ping PC2：
bash
PC1> ping 192.168.1.3
第一次 ping 可能会丢一个包（ARP 解析过程），之后应能正常收到回复。这说明两台 PC 通过交换机已经可以通信。
注意：交换机不需要任何配置，只要物理连接正常，同一网段的两台 PC 就能互通。这是因为交换机默认所有端口都在同一个广播域中。
5.4 查看 MAC 地址表
在 SW1 上执行：
bash
[SW1] display mac-address输出中应该能看到两条 MAC 地址表项，分别对应 PC1 和 PC2 的 MAC 地址。每条表项包含以下信息：
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| MAC Address | 学习到的 MAC 地址 |
| VLAN | 所属 VLAN，默认为 1 |
| Type | 表项类型，dynamic 表示动态学习 |
| Port | 学习到该 MAC 的端口 |
例如：
plain
MAC Address VLAN Type Port
5489-98xx-xxxx 1 dynamic GE0/0/1
5489-98xx-yyyy 1 dynamic GE0/0/2这说明交换机已经从 GE0/0/1 学习到了 PC1 的 MAC 地址，从 GE0/0/2 学习到了 PC2 的 MAC 地址。后续转发数据时，交换机会根据这张表进行精确转发，而不是泛洪。
5.5 查看接口状态
在 SW1 上执行：
bash
[SW1] display interface GigabitEthernet 0/0/1
输出中可以看到接口的物理状态、速率、双工模式等信息。关键字段包括：
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| current state | 当前物理状态，UP 或 DOWN |
| Line protocol current state | 协议状态，UP 或 DOWN |
| Port Mode | 端口模式，默认为 COMMON |
| Duplex | 双工模式，FULL 或 HALF |
| Speed | 速率，如 1000M |
也可以使用 display interface brief 快速查看所有接口的摘要信息：
bash
[SW1] display interface brief六、思考
- 交换机为什么不需要配置 IP 地址就能让两台 PC 互通？路由器和交换机在这点上有什么区别？
display mac-address中的 VLAN 字段为什么显示为 1？如果后续配置了 VLAN，这个字段会如何变化？- MAC 地址表项的老化时间是多少？如果长时间不通信，表项会怎样？如何手动清空 MAC 地址表？
- 在 SW1 上执行
display interface brief，观察各接口的 Physical 和 Protocol 状态。如果某个接口没有连接设备，状态显示为什么？ - 如果将 PC2 的 IP 地址改为 192.168.2.3/24，PC1 还能 ping 通 PC2 吗？为什么？