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交换机和路由器的连接交换机交换方式综合车刀架恒力弹簧

2019-11-06

2018-04-05 22:25:09来源:贤集网 赵媛

交换机是一种用于电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,交换机有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上,交换机有时被称为多端口网桥。交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有防火墙的功能。你是否想要了解交换机更多的知识呢?下面贤集网小编来为您介绍:交换机和路由器的连接、交换机交换方式、用途、与路由器的区别、116个基本知识点。

交换机和路由器的连接

第一种方法:

局域网内交换机连接另一交换机再连接路由器、电脑。也就是说,有的电脑要通过无线路由器连接,有的电脑不通过无线路由器直接与交换机连接。

第二种方法:

第二种方法:宽带连接 - 调制解调器 - 无线路由器 - 交换机 - 电脑。也就是说,有的电脑通过了交换机连接,有的电脑直接从无线路由器连接,有的电脑直接从调制解调器连接。

交换机交换方式

1、直通式:

直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口,在输入与输出交叉处接通,把数据包直通到相应的端口,实现交换功能。由于不需要存储,延迟非常小、交换非常快,这是它的优点。它的缺点是,因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来,所以无法检查所传送的数据包是否有误,不能提供错误检测能力。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通,而且容易丢包。

2、存储转发:

存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起来,然后进行CRC(循环冗余码校验)检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址,通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换,保持高速端口与低速端口间的协同工作。

3、碎片隔离:

这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节,如果小于64字节,说明是假包,则丢弃该包;如果大于64字节,则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢。

交换机用途

1、学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

2、转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。

3、消除回路:当交换机包括一个冗余回路时,以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生,同时允许存在后备路径。

交换机与路由器的区别

1、工作层次不同

最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。

2、数据转发所依据的对象不同

交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络。有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。

3、传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域。由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。

4、路由器提供了防火墙的服务,路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。无线交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用。

交换机的116个基本知识点

1、以太网最初基于同轴电缆.1972年发明,1979年Xeroxinter和DEC提出DIX版.

2、1983年,IEEE802.3标准提出.

3、CSMA/CD 通讯过程,传输—监听—干扰—随机等待—传输。

4、传统以太网用网桥来分割主机,用路由器连接网段。

5、交换式以太网,平时主机都不连通,当需要通信时,通过交换设备连接对端主机,完成后断开。交换设备包括,交换式集线器和交换机。

6、交换式以太网物理逻辑均为星型。分割冲突域,将网络冲突限制到最小范围。

7、RMON共九组,常用的端口统计、历史、告警、事件4组。

8、数据流量区分,按组织行政构成、按主机类型、按物理分布、根据应用类型。

9、80/20规则,80%在本地,20%其他网段。20/80规则,相反。

10、交换机单个百兆口64字节包转发1488810pps,路由器整机64字节包转发小与100100pps。

11、三层交换技术的实现硬件的路由转发,转发路由表也是由软件通过路由协议建立的。

12、三层交换与路由均为根据逻辑地址确定路径、运行三层校验和、使用TTL、对信息处理和相应,分析报文、用MIB更新SNMP管理。

13、三层交换优点:基于硬件包转发、低时延、低花费。

14、四层交换基于数据流,实现一次路由,多次交换。考虑端口号和协议字段。

15、局域网设计原则,考察物理链路、分析数据流特征、采用层次化模型、考虑冗余

16、局域网管理系统功能:配置功能、监控功能、故障隔离。

17、必须保证的网络性能,带宽和时延。其取决的一个重要因素,线缆的类型和布局。

18、为用户增加带宽,增加总体带宽&减少在一个共享介质上的用户数量。

19、快速以太网(100M)标准为802.3u。

20、自协商使用物理芯片来完成,不需要专用的数据报文。发送16bi的报文,整个保文按16ms间隔重复。

21、速率不通过自协商一样可完成,但工作方式会产生问题。一段强制10m全双工,另一端会自协商为10m半双工。

22、自协商优先级:100BASE-TX全双工、100BASE-T4、100BASE-TX、10BASE-T全双工、10BASE-T

23、千兆以太网自协商已经实现,但光纤上的以太网自协商不能成功。

24、交换机属于MDIX设备,PC为MDI设备。物理芯片实现。

25、半双工采用后推压力(backpressure)技术实现,流量控制。

26、全双工流控遵行802.3x标准,采用64字节“PAUSE” MAC帧。该帧采用组播地址01-80-c2-00-00-01。

27、PAUSE应用于终端和交换机之间,不能解决稳定状态的拥塞,端到端的流量控制和比简单停-起更复杂的操作。

28、端口聚合只适用于802.3协议族的MAC机制。

29、流控命令 flow-control

30、配置端口聚合(干路)link-aggregation port_num1 to port_num2

31、3526可实现3个以太网分组和一个光分组,每组8个。E0/1、e0/9、e0/17、G1/1

32、vlan划分:基于端口、基于mac、基于协议、基于子网

33、虚拟桥接局域网(VLAN)标准-802.1Q。

34、802.1Q定义了vlan的架构(MAC帧格式)、所提供的服务、实施中涉及的协议和算法。

35、dot1q标签头包含了2字节标签协议标识(TPID)和两字节标签控制信息(TCL)。TPID固定值0x8100。TCL包括priority、CFI和VLAN ID。

36、所有具有dot1q的标签头的帧为tagged 帧。

37、GARP通用属性注册协议,其应用为GVRP和GMRP

38、GARP消息有5种,join in、leave、empty、join empty、leave all。

39、GVRP是动态VLAN注册协议,开启为gvrp。

40、GVRP 分3类:normal 可动态创建、注册和注销vlan。Fixed 允许手工创建和注册vlan,防止vlan的注销和其他接口注册此接口所知vlan。 Forbidden 注销除了vlan1以外的所有vlan,禁止在接口上创建和注册其他vlan。

41、PVLAN配置,isolate-user-vlan enable ,建立映射关系后要对接口进行操作必须先解除原来的映射关系。

42、trunk只允许缺省vlan不打标签,hybird允许多个vlan 不打标签通过。

43、以太网帧长固定,三层交换机采用与路由器最长地址掩码匹配不同的方法-精确地址匹配处理报文。

44、基于流的交换,第一个报文经过三层处理,其他的进行2次转发。包交换,每个包都要进行三层检查。

45、802.1D生成树协议,在网桥间传递一种特殊的配置信息BPDU。功能:选择根桥、计算最短路径、选出指定网桥、选择个端口、选择包含在生成树上的端口。

46、BPDU包括:根桥ID、最小路径开销、指定网桥ID、指定端口ID。

47、网桥ID用网桥优先级和mac地址组合来表示。

48、BPDU采用固定mac地址01-80-c2-00-00-00来作为目的地址。SAP值0x42。

49、根桥为网桥ID最小的那个。

50、BPDU优先级比较原则:4者依次,最小的为优。

51、拓扑改变消息包括拓扑改变通知消息、拓扑改变应答消息、拓扑改变消息。

52、STP定时发送的周期为hello time,配置消息生存周期为message age,最大生存周期为max age。

53、避免临时回路的方法:设置中间状态,阻塞态经过一个forward delay进入中间状态,中间状态经过一个forward delay进入转发态。

54、stp 端口的几种状态:disabled 不收发任何报文。Blocking 不接收和发送数据,接受但 不发送bpdu,不进行地址学习。Listening不接收和发送数据,接受并发送bpdu,不进行地址学习。Learning 不接收或转发数据,接受并发送bpdu,开始地址学习。 Forwarding 接受并转发数据,接受并发送bpdu,学习地址。

55、mac地址表老化时间值大于生成树重新计算所需时间,一盘情况使用较长值15min,生成树重新计算后使用较短的缓冲区超时值。

56、快速生成树改进:

①若旧的根端口已经阻塞,新的根端口连接网段的指定端口正好处于转发态,那新的根端口可无延时进入转发。

②等待进入转发的指定非边缘接口向下游发送一个握手报文,下游若回应赞同,则此接口无延时进入转发。握手必须在点对点链路中,会向下传递握手直到网络边缘。

③边缘接口无时延进入转发。

57、点对点链路,

①为聚合链路;

②端口自协商在全双工模式;

③端口被配置为全双工。

58、STP与RSTP区别:协议版本不同、端口状态转换方式不同、配置消息报文格式不同、拓扑改变消息传播方式不同。

59、RSTP也是单生成树实例,网络直径最好不要超过7。

60、STP可配参数,网桥优先级32768 步长4096、端口优先级128 步长16、路径开销2w、hellotime 2s/max age 20s/forward delay 15s、交换网络直径7。

61、STP 可debug error、packet、event。

62、组播向一组主机发送消息,存在于某个组的所有主机都可接受到消息。组播源只发送一份数据报,杂需要复制的地方会被复制分发,每个网段内都保持有一分数据流。

63、组播应用,多媒体会议、数据分发、实时数据组播、游戏与仿真。

64、组播优势在与提高效率、优化性能和分布式应用。

65、组播基于udp、尽最大努力传送、无阻塞控制、数据报重复和无序缴付。

66、组成员关系协议为主机与路由器间包括IGMP。

67、组播路由协议为路由器与路由器之间包括域内组播路由协议和域间组播路由协议。

68、域内组播密集型 DVMRP 、PIM-DM 、MOSPF。

69、域内组播稀疏性 CBT、PIM-SM。

70、二层组播协议,IGMP snooping、HGMP、HMVR、RGMP、GMRP等。常用的为IGMP snooping。

71、组播地址224.0.0.0 到239.255.255.255。保留组播224.0.0.0 到 224.0.0.255。本地管理组地址239.0.0.0到239.255.255.255. 用户组播地址224.0.1到238.255.255.255.

72、组播mac前三位01-00-5e,后面三位为ip地址后三位10进制转成16进制。

73、224.0.0.1全体用户,224.0.0.2全体路由器,224.0.0.13全体pim路由器。

74、组播转发采用RPF(逆向路径转发),查找组播报是否是从连接相应源地址的接口上转发而来的。而对源地址的检查是通过查询单模路由表来实现的。

75、二层交换机组播功能实现:目的地址为组播mac,端口包含所有接受组播数据的主机端口。

76、IGMP V1 RFC1112、IGMP V2 RFC2236。

77、IGMP当中,路由器定时发送普通查询消息,根据组成员发送的关系报告来确定特定组是否由主机存在。当主机想加入组,主动发送组成员关系报告。当主机要离开组时,如果他是组内的最后一个成员则发送离开组消息,若不是则安静的离开。在一定时间内路由器没收到该组的报告,则删除组。

78、IGMP当有多个组播路由器时选择查询器,ip最小的为查询器。

79、IGMP报告抑制,主机受到查询消息并不立即发送响应报告,随机等待一段时间发送,若在等待当中该组有一个成员发送响应报告了,则就不再发送响应报告。

80、IGMP消息有三种,0x11 组播组查询、0x16 版本二组播组查询报告 0x17 表示离开组播组、0x12 表示版本1组播组报告

81、IGMP消息封装在IP报文内,协议号为2

82、IGMP v2与v1兼容,自动变为v1。

83、解决2层交换机实现组播功能的办法,IGMP监听,针对ipv4,作好用IGMP snooping来避免不必要的组播泛滥。

84、启动组播 multicast routing-enable

85、协议无关多播PIM UDP端口号103 组播地址224.0.0.13

86、PIM-DM 密集模式,默认所有接口上都有接收者。扩散-减枝-嫁接。

87、断言机制(assert)当路由器受到其他路由器发来的重复组播数据时,向其发出断言消息,含有本路由器优先级、到源的路径开销、IP地址等信息,到对端比较:优先级低、路由开销小、ip地址大的获胜。本端获胜,对方减枝。

88、周期性发送hello报文到所有PIM路由器,通过hello报文比较,优先级低的为DR,优先级相同IP地址大的获胜。

89、启动PIM-DM,在每个vlan接口上起pim dm。

90、PIM-SM稀疏模式,默认没有接受者,所有数据由源发向RP再由RP向网络中转发。SM转发项依靠主机和RPF下游显式发送加入消息建立起来。

91、组播分发树包括最短路径树SPT和汇接点树RPT。切换由最后一跳DR发起,常用流量统计来决定是否切换。

92、ACL主要用途:包过滤、报文监控、景像、流量限制CAR、流量统计、分配对列优先级。

93、二层流分类根据帧的数据类型、源/目的mac、封装格式、vlan id、出/入端口。

94、三/四层流分类根结协议类型、源/目的ip、源/目的端口号、dscp。

95、配置时间段 time-range

96、ACL 1-99基本 100-199 高级 1000-1999 接口 200-299 基于二层的

97、eq 等于gt 大于 it 小于 neq 不等于 range 介于

98、匹配 auto 深度优先 数据报范围最小的语句排在最前。 Config 按用户配置顺序。

99、激活ACL firewall enable packet-filter

100、802.1x基于端口的网络接入控制协议包括用户接入设备、接入控制单元、认证服务器。

101、EAP报文四种消息 1 request 2 response 3 success 4 failure

102、EAP type字段固定为88-8E

103、802.1x非受控端口传递EAP认证报文,受控端口传递业务报文,只有在通过认证后才会切换到授权状态。状态有:forceAuthorized 一直维持授权状态 ForceUnauthorized 长关模式 Auto 协议控制模式

104、端口受控方式 基于端口(一人过,全过) 基于MAC 基于VLAN

105、802.1x配置 dot1q

106、QoS quality of service 服务质量

107、交换QoS优先级标记 流量监管 CAR 端口限速 LR 对列调度

108、IP优先级在报文头部TOS域前3bit 取值0-7 802.1P优先级在802.1Q帧头标签的TCL中的priory,3bit 取值0-7。

109、流量监管CAR,使用令牌桶,在输入端口对特定业务流进行监管。CAR在IP层实现。

110、traffic-limit 3526没有定义方向,根据ACL来区分。3526E只定义了in方向。

111、端口限速LR,也基于令牌桶,处理二层以下。Line-rate只有3526E支持。

112、3000系列分4个优先队列,3026只支持high和low两个对列。

113、优先级与队列映射 0-1 1-2 2-2 3-2 4-3 5-3 6-4 7-4。

114、严格优先调度,先走高的,在走低的。

115、加权轮循调度 高低的根据比例走。

116、带最大时延的加权轮循调度 高低根据比例,若等待maxdelay后,高的抢占传输。

上述是贤集网小编为大家介绍的交换机和路由器的连接、交换机交换方式、用途、与路由器的区别、116个基本知识点。交换机除了能够连接同种类型的网络之外,还可以在不同类型的网络(如以太网和快速以太网)之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口,用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。一般来说,交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段,但是有时为了提供更快的接入速度,我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样,网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度,支持更大的信息流量。

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