交换机(Switch)原理及常见配置命令详解
交换机(Switch)原理及常见配置命令详解
交换机是网络世界的重要组成部分，它通过学习和维护MAC地址表来实现数据帧的精准转发。本文将从交换机的基本原理、数据链路层的作用、以太网接口的工作模式以及常用的配置命令等方面，帮助读者全面了解交换机的工作机制。
交换机的工作原理：从“脸盲”到“社交达人”
初来乍到：交换机刚启动时，其MAC地址表是空的，相当于“脸盲”，不知道网络中各个设备的“面孔”。
疯狂扫脸（MAC地址学习）：交换机开始学习网络中各设备的MAC地址，建立自己的“通讯录”。当交换机接收到一个数据帧时，它会记录下数据帧的源MAC地址和进入的端口号，将其添加到MAC地址表中。
找不到人就群发（广播未知数据帧）：如果交换机收到一个数据帧，发现MAC地址表中没有对应的目的MAC地址，它会将该数据帧广播到所有端口（除了接收该数据帧的端口），类似于“群发”信息。
找到正主，更新通讯录：当接收数据帧的设备响应时，交换机会更新MAC地址表，记录下该设备的MAC地址和对应的端口号。
300秒记忆刷新：交换机的MAC地址表会定期清理，通常每300秒进行一次老化处理，删除没有活动的条目，以保持表的最新状态。
数据链路层：网络世界的“交通规则”
数据链路层在网络通信中扮演着至关重要的角色，其主要功能包括：
建立、维护、拆除“车道”：确保数据传输的路径畅通无阻。
数据打包、传输、同步：将数据封装成帧，通过网络进行传输，并确保数据的同步。
“快递”防伪：检测并纠正数据帧在传输过程中可能出现的错误。
“交通”流量控制：管理网络中的数据流量，避免拥塞和数据丢失。
交换机以太网接口的工作模式
交换机的以太网接口有三种工作模式，类似于人与人之间的不同交流方式：
单工模式：只能单向传输数据，类似于“你听我说，我说你听”。
半双工模式：轮流进行数据传输，类似于“我说完你再说，不能同时进行”。
全双工模式：可以同时进行双向数据传输，类似于“你说你的，我说我的，互不干扰”。
常用交换机配置命令
掌握以下命令是使用交换机的基础：
进入系统视图：
System view查看接口信息：
Display interface ethernet0/0/1显示当前配置：
Display this修改设备名称：
Sysname sw1查看MAC地址表：
Display mac-address查看老化时间：
Display mac-address aging-time设置老化时间：
Mac-address aging-time 100清除接口配置：
Clear configuration interface e0/0/1清除保存配置：
Reset saved-configuration重启设备：
Reboot查看设备MAC地址：
Display bridge mac-address查看接口状态：
Display interface e0/0/1显示接口状态简要：
Display interface brief禁止弹出信息：
Undo info-center enable关闭监视功能：
Undo terminal monitor配置双工/半双工：
Duplex half/full配置速率：
Speed 10/100/1000关闭自动协商：
Undo negotiation auto
通过熟练掌握这些命令，可以有效地管理和配置交换机，确保网络的稳定运行。