交换基础

企业园区网经典三层架构：



在企业网内部通常使用交换机进行组网。

交换机寻址原理：

1、学习数据帧源MAC地址，与接口形成对应关系，存放进MAC地址表中；
2、查看数据帧目的MAC地址，根据MAC地址表条目进行数据帧转发；
3、对于没有查到目的MAC地址的数据帧（未知单播帧），则会使用泛洪方式进行转发。
泛洪：除了接收数据帧的接口，其他同广播域的接口全部发送。









 

VLAN（虚拟局域网）：对交换机进行广播域划分

VLAN特征

一个VLAN属于一个广播域；
一个VLAN一般为一个网段，一个VLAN可以有多个成员；
不同VLAN间不能二层互访，需要依靠三层设备进行路由转发（路由器，三层交换机）。

VLAN划分的两种模式：

现网常用静态VLAN
interface Ethernet0/0
switchport mode access
switchport access vlan 10
一个Access模式的接口，只能属于一个vlan

Trunk：

当一条链路，需要承载多VLAN信息，或者多个VLAN需要跨越交换机进行通信时，需要使用trunk来实现。

交换机的端口模式：access，Trunk模式，自动协商（使用DTP协议，CISCO私有）

trunk链路封装协议：

ISL：

CISCO私有，没有破坏原始以太网数据帧，而是在原始数据帧前面，加入ISL头部，基于硬件封装，速度快。
只能承载1024个VLAN，现网不常用

802.1Q：

公有协议，破坏原始以太网数据帧，在原始以太网数据帧中插入了802.1Q头部，并且重新计算FCS
NATIVE VLAN：不打标签，默认是VLAN1
在端口下使用switchport trunk native vlan X 可以修改，两端建议保持一致，否则会出现流量串流
承载4096个VLAN，现网常用
配置：
interface Ethernet0/1
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport mode trunk
CISCO 交换机默认传递所有VLAN流量
可使用 switchport trunk allow vlan X 单独放行某个VLAN，
不同的IOS版本中配置有协议不同，早期设备同时能支持ISL与801.Q封装，所以在配置的时候，需要指定 switchport trunk encapsulation ISL/dot1q

单臂路由：

在路由器的以太网接口上承载多Vlan流量，让路由器和交换机跑一个Trunk使用dot1q的封装，路由器物理接口进行子接口划分，并为Vlan 打上Tag，以标识不同的Vlan的数据帧。

交换机接口类型：

三层交换机接口有两种模式: 二层和三层
二层接口 (SwitchPort ) : Access、Trunk模式
三层接口：路由接口(no switchport )、SVI
三层交换机接口下no switchport后即为三层接口。
SVI（switchport vritual interface）是一个虚拟的三层接口。

SVI能够正常工作的几个条件：

1、SVI接口no shutdown；
2、设备配置对应的vlan；
3、有二层接口划入这个vlan，或者有Trunk接口放通这个vlan。