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| 作者介绍 | 大家好，我是柒烨~ |
| 系列专栏 | 《网络安全 --> 交换机与路由器技术》 |
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目录
一，交换机的原理与基本配置
1，基本理论知识引入交换机是工作在数据链路层
1.1，数据链路层的功能概述
1.2，交换机的基本工作原理
看图理解交换机工作原理
1.3，交换机命令行基础指令交换机的命令行模式有4个级别，分别是
1.5，命令行帮助
1.4，交换机接口的工作模式和速率交换机有多个接口，每个接口都可以设置需要的工作模式和速率
二，使用模拟器进行交换机配置
1，配置准备
有时输错命令的时候，会进行自动解析会等很久，可以使用Ctrl + Shift + 6停止解析
2，设置交换机设备名字
3，查看交换机的Mac表
4，指定接口工作模式
5，指定接口通信速率
6，给console口设置密码
7，给特权模式设置密码
一，交换机的原理与基本配置
本文主要学习的目标是理解交换机的工作原理，以及一些配置
环境准备工具
VM模拟器（本机也可以），下载Cisco Pakcte Tracer（思科模拟器）
思科模拟器下载链接：https://pan.baidu/s/19h4KynUQdhAL2cnWdfGK2Q?pwd=8899
提取码：8899
1，基本理论知识引入
交换机是工作在数据链路层
1.1，数据链路层的功能概述
进行物理MAC寻址，且把数据封装成数据帧，每个数据帧的头部都会封装源地址MAC和目的MAC地址（MAC地址是用于标识物理地址的）。
建立，管理，终止逻辑连接。
并且对数据进行差错效验。
以太网工作在数据链路层。
1.2，交换机的基本工作原理
以太网交换机
以太网交换机是最常用的一个交换机，是一种用于电（光）信号转发放大且进行MAC地址寻址的设备，它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的信号通路。
交换机有多个接口，在同一时刻可进行多个端口之间的互相传输。
每个交换机都有一个MAC表
在交换机内部里都维护了一张Mac地址表（端口地址），这个表记录了每个接口下包含的主机MAC地址，在初始的状态下这个表的记录都是空白的。
交换机工作原理
交换机的工作步骤：学习（Mac地址），广播，回应，单播，接下来将一一解读着4个步骤。
初始状态，交换机对外界是一无所知的，Mac表也是空白的。
这时如果交换机收到一个主机发送过来的数据帧（线路已经连接的主机），交换机会把数据帧拆开查看源MAC地址和目的MAC地址来进行接下来的操作，如果源Mac地址没有在自己的Mac地址表下，这个时候交换机会自动学习把源Mac地址记录下来，接着根据目的Mac地址，查看Mac地址表中是否有记录，如没有就：直接把从除接收端口外的所有端口进行转发广播出去，广播出去后如找到对应的目的Mac地址了，这时这个目的设备会进行回应，交换机收到回应后会把该Mac也记录下来
这些步骤进行完之后，Mac地址表也记录了双方的Mac地址，在下一次进行数据发送的时候就直接进行传输了（单播）
看图理解交换机工作原理
看图时从1-7一个个看去理解
示例
单播示例
在实际的交换机上有个console接口，该接口是用来配置交换机的
一个终端连接上console口以此来配置交换机，第一次配置的交换机大部分都是需要连接console口来配置，后面都可以使用Telnet，SSH等远程管理
1.3，Mac地址
Mac地址是用来识别一个以太网上的某个单独的设备或者一组设备
Mac地址是由48位二进制数组成，它通常表示为12位的16进制数如：0C-1A-8C-36-71-9A
MAC地址具有全球唯一性， 由IEEE组织对这些地址进行管理分配。每个地址由两部分组成,分别是供应商代码和序列号，前24位二进制代表供应商代码，剩下24位由厂商自己分配。
如果48位全是1，则表面该地址是广播地址如果第8位是1，则表示该地址是组播地址，反之第8位是0，则表示该地址是单播地址
1.4，交换机命令行基础指令
交换机的命令行模式有4个级别，分别是
用户模式：主要查看统计信息；很少用
特权模式：查看并修改配置权限信息
全局模式：针对整个交换机修改配置参数
接口模式：针对设备的接口修改配置参数！！！！！！！！！初始状态都是用户模式
enable 进入特权模式
en 可简写
configure terminal 进入全局模式
conf t 可简写
接口模式命令有点特殊
interface 接口类型 接口名称
interface FastEthernet 0/1 进入接口模式
可简写
interface f0/1（进入接口模式都必须加上要配置的接口号才行）
exit 返回上一个模式
end 直接返回到特权模式
1.5，命令行帮助
使用tab键补齐
使用“？”显示命令列表
使用思科模拟器进行交换机/路由器实验的时候，由于有时会出现命令打错，Cisco会进行自动解析会等很久，可以使用Ctrl + Shift + 6停止解析
1.6，交换机接口的工作模式和速率
交换机有多个接口，每个接口都可以设置需要的工作模式和速率
半双工工作模式：两个数据站之间相互传输，但不能同时进行
全双工工作模式：两个数据站之间可以相互传输，且能同时进行
自适应工作模式：半双工/全双工每个接口都有对应的带宽速率，10Mbps、 100Mbps、 1000Mbps
接口连接时需进行协商，协商失败则无法正常通信，目前常见的交换机基本都支持自适应
以下就开始使用思科模拟器进行实验了
二，使用模拟器进行交换机配置
1，配置准备
打开Cisco，把Cisco模拟器改为中文：左上角点击Options - prefernces - select language下选择Chinese.ptl，点击右下角Change Language（更改语言），然后重新打开Cisco
1，-------------------------------------------------------1
把相应的设备设置好。
2，-------------------------------------------------------2
连接console口，在实际生活中都是用一个console线把一个终端和交换机连接好才能配置交换机。
3，-------------------------------------------------------3
用console线连接在PC设备的RS232接口，另一端连接在交换机的console口上
连接RS232
4,-------------------------------------------------------4
连接交换机的console接口
！ 尽量按现实生活配置的操作来，其实在模拟器中可以直接点击模拟器画面中的交换机 -》 命令行界面可以直接配置的
5，-------------------------------------------------------5
打开pc的终端界面进行对交换机的配置，点击画面中的PC1 -> 桌面 -> 终端 ->会出现一个界面上面有很多设置，什么都不用管点击确定就好
6，-------------------------------------------------------6
熟悉一下进入模式的命令
!!! 在用命令进入各个模式之间只能一级一级的进，如从用户模式>特权模式>全局模式>接口模式，而不能直接从用户模式进入到全局模式。
end可以直接从全局模式或者接口模式返回到特权模式
exit是返回上一级
有时输错命令的时候，会进行自动解析会等很久，可以使用Ctrl + Shift + 6停止解析
Switch>hhhhh
Translating "hhhhh"...domain server (255.255.255.255) % Name lookup aborted
2，设置交换机设备名字
1，-------------------------------------------------------1
Switch>en 进入特权模式
Switch#conf t 进入全局模式
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Switch(config)#hostename S1 设置名字为S1
S1(config)# 设置完成3，查看交换机的Mac表
S1>en 进入到特权模式
S1#show mac-address-table //查看命令，因为并没有连接pc所以mac表中还没有mac地址
Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan Mac Address Type Ports
---- ----------- -------- -----
1，-------------------------------------------------------1
下面将来配置两台pc，再查看mac表
如果没有看到这个交换机显示标签号就在左上角点击：选择 - 参数设置 - 在逻辑空间站中显示端口标签号，勾选上就好
2，-------------------------------------------------------2
给两台PC配置好IP地址和子网掩码，用ping命令进行访问
点击PC -》 桌面 -》IP配置
用ping命令进行访问----------------------------------------------------------！！
点击PC -> 桌面 -> 命令提示符打开即可
现在我们再来查看交换机
使用命令查看mac表，打开配置交换机的pc终端
4，指定接口工作模式
S1>en 进入特权模式
S1#conf t 进入全局模式
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
S1(config)#int f0/1 进入接口模式
S1(config-if)#duplex ? 查看duplex命令用法
auto Enable AUTO duplex configuration 自协商
full Force full duplex operation 全双工
half Force half-duplex operation 半双工
S1(config-if)#duplex auto 设置为自协商模式
5，指定接口通信速率
S1>en 进入特权模式
S1#conf t 进入全局模式
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
S1(config)#int f0/1 进入接口模式
S1(config-if)#speed ? 查看speed命令用法
10 Force 10 Mbps operation 10Mbps
100 Force 100 Mbps operation 100Mbps
auto Enable AUTO speed configuration 自协商
S1(config-if)#speed auto 速率设置为自协商6，给console口设置密码
S1>en //进入特权模式
S1#conf t //进入全局模式
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
S1(config)#line console 0 //进入console口
S1(config-line)#passwold ?
% Unrecognized command
S1(config-line)#passwold 123456 //命令输错
^
% Invalid input detected at '^' marker.
S1(config-line)#password 123456 //设置密码
S1(config-line)#login //应用
1，----------------------------------------------------------1
应用了之后重新进入去配置交换机的话就需要输入密码才能配置
输入密码：123456就好，这个输入密码的时候是不会显示数字的，输入了之后直接按回车
7，给特权模式设置密码
S1>en //进入特权模式
S1#conf t //进入全局模式
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
S1(config)#en
S1(config)#enable password 123 设置明文密码
S1(config)#enable secret 456 设置密文密码特别注意，当同时为设备特权模式设置密文和明文密码的时候，密文密码会优先生效，明文密码不会生效
本文的内容就到此为止了，结束啦😊，下一章介绍如何远程配置交换机
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我是 柒烨~ ，我们下期见~~~💕
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