交換機基礎

交換機的工做原理

交換機存儲的MAC地址表將MAC地址和交換機的接口編號對應在一塊兒，每當交換機收到客戶端發送的數據幀時，就會根據MAC地址表的信息判斷該如何轉發。

• 初始狀態
  
• MAC地址的學習
  
• 廣播未知數據幀（泛洪）
  
• 接收方迴應信息
  
• 交換機實現單播通訊
  

ARP協議 ARPgongji與欺騙

• ARP協議（地址解析協議）

局域網中，交換機經過MAC的地址進行通訊，要得到目的主機的MAC地址就須要使用ARP協議將目的IP地址解析成目的MAC地址。因此ARP的基本功能是負責將一個已知的IP地址解析成MAC地址，以便在交換機上經過MAC地址進行通訊

• ARP工做原理
  1. pc1想發數據給pc2，先檢查本身的ARP緩存表。ARP緩存表是主機存儲在內存中的一個IP地址和MAC地址的對應表。經查看pc1的緩存表中沒有pc2的MAC地址，此時pc1會發送一個ARP請求廣播
     

2. pc1的ARP請求信息中包括PC1的IP地址和MAC地址，PC2的IP地址和MAC廣播地址（FF-FF-FF-FF-FF-FF）
   
3. 交換機收到廣播地址後，將數據幀從除了接收口以外的全部接口轉發出去。其餘主機接收到數據幀後，進行IP地址的比較，若是目標IP地址與本身的IP地址不一樣，則會丟棄這個數據包，只有PC2會在本身的ARP表中緩存PC1的IP地址和MAC地址的對應關係，同時發送一個ARP應答，告訴pc1本身的MAC地址。
   
4. pc1接收到這個迴應的數據幀後，在本身的ARP表中添加PC2的IP地址和MAC地址的對應關係。在這個過程當中，交換機也已經學到了PC1,PC2的MAC地址，以後傳輸數據時，PC1，PC2將使用單播方式。
   

• Windows中查看ARP緩存表

  arp -a：查看ARP緩存表
  arp -d：清除ARP緩存

• ARPgongji與欺騙

一、ARPgongji的原理

某些ARP病毒會向局域網中全部的主機發送ARP應答，其中包含網關的IP地址和虛假的MAC地址。局域網中的主機收到ARP應答更新ARP表後，沒法和網關正常通訊，從而致使沒法訪問互聯網。

二、ARP欺騙的原理
通常狀況下，ARP欺騙並不會使網絡沒法正常通訊，而是經過冒充網關和其餘主機使到達主機和網關的流量經過gongji主機進行轉發。經過轉發流量能夠對流量進行控制和查看，從而能夠控制流量獲得機密信息。

• ARP欺騙網關
  
• ARP欺騙主機
  

  VLAN、TRUNK

• VLAN

在傳統的交換式以太網中，全部的用戶都在同一個廣播域中，當網絡規模較大時，廣播包的數量會急劇增長，當廣播包的數量佔到總量的30%時，網絡的傳輸效率將會明顯降低。特別是當某個網絡設備出現故障後，就會不停地向網絡發送廣播，從而致使廣播風暴，使網絡通訊陷於癱瘓。

咱們可使用分隔廣播域的方法來解決這個，分隔廣播域有兩種方法。

1. 物理分隔。將網絡從物理上劃分爲若千個小網絡，而後使用能隔離廣播的路由設備將不一樣的網絡鏈接起來實現通訊。
2. 邏輯分隔。將網絡從邏輯上劃分爲若千個小的虛擬網絡，即VLAN (VirtalLocal Area Network,虛擬局域網)。VLAN工做在OSI參考模型的數據鏈路層，一個VLAN就是一個交換網絡，其中的全部用戶都在同一個廣播域中，各VLAN經過路由設備的鏈接實現通訊。

VLAN的產生給局域網的設計增長了靈活性，使得網絡管理員在劃分工做組時，再也不受限於用戶所處的物理位置。VLAN能夠在一個交換機上實現，也能夠跨交換機實現。它能夠根據網絡用戶的位置、做用或部門等進行劃分。

• VLAN的優勢和範圍

  1. 控制廣播
  2. 加強網絡安全性
  3. 簡化網絡管理

• VLAN TRUNK

在交換網絡中，有兩種類型的鏈路：接入鏈路和中繼鏈路。

鏈路類型	說明
接入鏈路	一般屬於一個VLAN
中繼鏈路	能夠承載多個VLAN

1. TRUNK 的做用
   TRUNK的做用就是使同一個VLAN能夠跨交換機通訊
   

   vlan間路由（單臂路由）

   在交換機上劃分VLAN後，VLAN間的計算機就沒法通訊了，此時，VLAN 間的通訊須要藉助三層路由功能來實現，從一個VLAN 向另外一個VLAN轉發網絡流量的過程稱爲VLAN間路由

2. 單臂路由
   
   
   配置

交換機接口配置鏈路類型
SW1(config)#inter f0/1
SW1(config-if)#switchport access vlan 10
 
SW1(config)#inter f0/2
SW1(config-if)#switchport access vlan 20
 
SW1(config)#inter f0/24
SW1(config-if)#switchport mode trunk

配置路由器子接口地址爲vlan的網關
R1(config)#inter f0/0.1
R1(config-subif)#ip add 10.0.0.1 255.255.255.0
 
R1(config)#inter f0/0.2
R1(config-subif)#ip add 20.0.0.1 255.255.255.0

將路由器子接口劃入對應的vlan
R1(config)#inter f0/0.1
R1(config-subif)#encapsulation dot1Q 10
 
R1(config)#inter f0/0.2
R1(config-subif)#encapsulation dot1Q 20

2. 三層交換

三層交換=二層交換+三層轉發

配置

二層交換機添加vlan，將對應端口劃入vlan
SW-2L(config)#vlan 2
SW-2L(config-vlan)#exit
SW-2L(config)#vlan 3
SW-2L(config-vlan)#exit

SW-2L(config)#interface range f0/11 - 15
SW-2L(config-if-range)#switchport access vlan 2
SW-2L(config-if-range)#switchport mode access

SW-2L(config)#interface range f0/16 - 23
SW-2L(config-if-range)#switchport access vlan 3
SW-2L(config-if-range)#switchport mode access

SW-2L(config)#interface f0/24
SW-2L(config-if)#switchport mode trunk

三層交換機添加vlan，配置鏈路類型
SW-3L(config)#vlan 2
SW-3L(config-vlan)#exit
SW-3L(config)#vlan 3
SW-3L(config-vlan)#exit

SW-3L(config)#interface fastEthernet 0/24
SW-3L(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q 
SW-3L(config-if)#switchport mode trunk 

三層交換機配置vlanIP地址
SW-3L(config)#ip routing         //開啓路由功能

SW-3L(config)#interface vlan 1
SW-3L(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
SW-3L(config-if)#no shut
 
SW-3L(config)#interface vlan 2
SW-3L(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
SW-3L(config-if)#no shut
 
SW-3L(config)#interface vlan 3
SW-3L(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
SW-3L(config-if)#no shut