交換機
1.什么是交換機？
交換機（Switch）意為“開關(guān)”是一種用于電（光）信號轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機的任意兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網(wǎng)交換機。
簡單地說：交換機用來共享一根網(wǎng)線，路由器用來共享一個IP。也就是說，如果一根網(wǎng)線上想接幾個電腦，就必須用，交換機；如果你只有一個IP，想幾個電腦上網(wǎng)，就要用路由器來解決。比如寬帶路由器就可以讓家里的幾臺電腦共享同一個賬號上網(wǎng)；在已經(jīng)共享上網(wǎng)的情況下，某房間只有一根網(wǎng)線，有多臺電腦要上網(wǎng)，用交換機。
2.交換機的功能有哪些？
學(xué)習(xí)：
交換機對于每一個接收到的數(shù)據(jù)幀，將其中的源MAC地址和接收到該數(shù)據(jù)幀的交換機端口號綁定保存到其內(nèi)部的MAC地址表中
1.如果接收到的數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址并未出現(xiàn)在MAC地址表中，則直接向MAC地址表中添加對應(yīng)的條目
2.如果接收到的數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址已經(jīng)出現(xiàn)在MAC地址表中，則更新該條目的時間戳‘
3.動態(tài)學(xué)習(xí)的MAC地址條目會在MAC地址表中緩存300秒
注意：
1.每個端口可以綁定多個MAC地址
2.每個MAC地址只能綁定一個端口
轉(zhuǎn)發(fā)
有目的的轉(zhuǎn)發(fā)：
交換機在接收到數(shù)據(jù)幀之后，讀取數(shù)據(jù)幀中的MAC地址，查找自己的MAC地址表，發(fā)現(xiàn)該目的地址在MAC地址表中，就將該數(shù)據(jù)幀經(jīng)由MAC地址表中對應(yīng)的端口向外發(fā)送
無目的的轉(zhuǎn)發(fā)：
泛洪
交換機在接收到數(shù)據(jù)幀之后，讀取數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址，如果該目的的MAC地址為組播地址，廣播地址或不存在于自己的MAC地址表中的MAC地址，則交換機會向除了接收該數(shù)據(jù)幀之外其他所有活動狀態(tài)的端口轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀
過濾
如果交換機收到一個數(shù)據(jù)幀，發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)幀的MAC地址對應(yīng)的端口和接受數(shù)據(jù)的端口是同一個端口，則這樣的數(shù)據(jù)過濾不接受
3.交換機的安全：
用戶模式的密碼
進入用戶模式之前必須輸入的密碼
在console線的配置模式中進行配置
Switch(config)# line console 0
Switch(config-line)# login
Switch(config-line)# password INPUT_PASSWORD
特權(quán)模式的密碼
進入特權(quán)模式之前必須輸入的密碼
在全局模式中配置執(zhí)行enable命令后所需要的使用的密碼
Switch(config)# enable password|secret INPUT_PASSWORD
注意：
1.password子命令設(shè)置明文密碼，secret子命令設(shè)置md5加密密碼；
2.如果明文密碼和加密密碼同時被設(shè)定，則明文密碼失效，只有加密密碼生效；
3.可以在配置命令前面加no命令，撤銷相應(yīng)的密碼；
遠(yuǎn)程連接的密碼
通過telnet服務(wù)遠(yuǎn)程連接到交換機，并進入特權(quán)模式之前輸入的密碼
在遠(yuǎn)程客戶端上通過telnet遠(yuǎn)程連接后，進入用戶模式所需要的密碼
Switch(config)# line vty 0 [1-15]
Switch(config-line)# login
Switch(config-line)# password INPUT_PASSWORD
Switch(config)# service password-encryption
命令含義：將當(dāng)前所有的明文密碼加密保存，并將以后所有設(shè)置的明文密碼加密保存
Switch(config)# no service password-encryption
命令含義：以后再設(shè)置明文密碼的話，可以以明文顯示；而對于已經(jīng)加密保存的密碼不做任何改動；
設(shè)置交換機進入用戶模式之前的登錄標(biāo)語信息：
Switch(config)# banner motd "BANNER_INFO"
數(shù)據(jù)通信過程——交換以太網(wǎng)
1.源主機獲得目的主機的IP地址；
2.應(yīng)用程序決定選擇傳輸層的哪個協(xié)議來進行進一步封裝；在此應(yīng)用程序選擇了UDP協(xié)議；
3.UDP協(xié)議直接將應(yīng)用層數(shù)據(jù)封裝，并交給IP協(xié)議進行下步封裝；
4.IP協(xié)議根據(jù)源IP、目的IP地址完成封裝，并試圖將數(shù)據(jù)交給網(wǎng)絡(luò)訪問層；
5.網(wǎng)絡(luò)訪問層會向ARP協(xié)議求助，希望獲得目標(biāo)主機的MAC地址；如果ARP協(xié)議緩存了目標(biāo)主機的MAC，則直接封裝；否則，該UDP數(shù)據(jù)報必須先暫存于內(nèi)存中，發(fā)起ARP請求；
6.ARP請求從源主機發(fā)出，首先被交換機接收，交換機會讀取該數(shù)據(jù)幀的源MAC地址，判斷自己的MAC地址表中是否有對應(yīng)的MAC地址條目；在學(xué)習(xí)地址之后，根據(jù)目標(biāo)地址進行泛洪轉(zhuǎn)發(fā)或單播轉(zhuǎn)發(fā)；
7.目標(biāo)主機收到ARP請求數(shù)據(jù)之后，先緩存源主機的IP地址和MAC地址信息，將自己的IP地址和MAC地址以數(shù)據(jù)的方式響應(yīng)給源主機；
8.交換機會接收ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)，同時會學(xué)習(xí)目標(biāo)主機的MAC地址到MAC地址表中；根據(jù)MAC地址表中的緩存結(jié)果，將ARP響應(yīng)信息單播轉(zhuǎn)發(fā)至源主機；
9.源主機會獲得目標(biāo)主機的MAC地址，并緩存至ARP表中；
10.按照ARP緩存中的目標(biāo)MAC地址封裝并發(fā)送數(shù)據(jù)；
11.交換機在接收數(shù)據(jù)之后，根據(jù)MAC地址表中的緩存信息，進行單播轉(zhuǎn)發(fā)；
子網(wǎng)掩碼是什么？
子網(wǎng)掩碼(subnet mask)又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機所在的子網(wǎng)，以及哪些位標(biāo)識的是主機的位掩碼。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分。
為什么要實施子網(wǎng)劃分？
主類網(wǎng)絡(luò)中，每個網(wǎng)絡(luò)包含的IP地址數(shù)量可能很龐大，而在整個網(wǎng)絡(luò)中，一旦某個主類網(wǎng)絡(luò)地址被使用，則在任何其他的網(wǎng)絡(luò)定義中都不能再使用此網(wǎng)段中的其他IP地址；因此，我們可以通過子網(wǎng)劃分的方法，將一個主類網(wǎng)段劃分成若干個更小的更合理的子網(wǎng)；
子網(wǎng)劃分的實質(zhì)：
增加IP地址中的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量，減少主機位的數(shù)量；
子網(wǎng)劃分的依據(jù)：
1.計劃劃分的子網(wǎng)的數(shù)量；
2^n >= 子網(wǎng)數(shù)量
2.計劃每個子網(wǎng)中的主機數(shù)量；
2^m-2 >= 主機數(shù)量
路由基礎(chǔ)
路由器根據(jù)路由表進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)：
如果路由表中有跟數(shù)據(jù)包的目的IP地址對應(yīng)的路由條目，則按照相關(guān)路由條目轉(zhuǎn)發(fā)；
如果路由表中沒有跟數(shù)據(jù)包的目的IP地址對應(yīng)的路由條目，則丟棄數(shù)據(jù)包；
路由表是路由器能否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵；
路由表是如何出現(xiàn)在路由器中的？
1.路由表是一組具有一定標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)信息；
2.如果是管理員收到的添加到路由表中的信息，這類路由信息，稱為靜態(tài)路由；
3.如果是路由器之間通過特定協(xié)議相互通告得到的路由信息，稱為動態(tài)路由；
4.一般來講，靜態(tài)路由永久有效，動態(tài)路由在特定的時間范圍內(nèi)有效；
路由條目是什么樣的？
路由條目的來源 目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址 [管理距離/度量值] via 下一跳地址
路由條目的來源：
C：直接路由，在路由器的物理接口上配置的IP地址對應(yīng)的路由條目
S：靜態(tài)路由
D、R、O、O E1、O E2、D EX、B：動態(tài)路由
S*：靜態(tài)默認(rèn)路由
D*、O*：動態(tài)默認(rèn)路由
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重慶分公司
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