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

   | Vlan | Mac Address | Type | Ports |

   • 2​学习阶段​：记录源MAC与端口的映射关系

   | 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​

   Switch(config-if)# speed {10|100|1000|auto}

四、Cisco交换机CLI操作

1. 模式体系​

2. ​核心命令集​
   • •​基础操作​：

     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​：

     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​：

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

interface fastethernet 0/1duplex fullspeed 1000no 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）
2. 2.

   ​TCP/IP协议簇关键协议​

三、IP地址技术精要

1. 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）
2. 2.

   ​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）
2. 2.

   ​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​

   ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.1.1.2

2. 2.​VLAN Trunk配置​

   interface g0/1switchport trunk encapsulation dot1qswitchport 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