交换机与路由器与其基本配置

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1、交换机与路由器 及其基本配置 定义 交换机（Switch）意为“开关”是一种 用于电（光）信号转发的网络设备。它可 以为接入交换机的任意两个网络节点提供 独享的电信号通路。最常见的交换机是以 太网交换机。其他常见的还有电话语音交 换机、光纤交换机等。 一、交换机 交换机的工作原理 交换机工作于OSI参考模型的第二层，即 数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端 口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应 ，形成一张MAC表。在今后的通讯中，发往 该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口 ，而不是所有的端口。因此，交换机可用于划 分数据链路层广播，即冲突域；但它不能划分 网络层广播，即广播域。 物

2、理层 网络层 数据链路层 物理层 传输层 应用层 网络层 数据链路层 物理层 传输层 应用层 物理层 交换机 数据链路层 网段1网段2 交换机工作原理示意图 交换机端口 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。 每一端口都可视为独立的物理网段（注：非IP网段），连 接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设 备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时 向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带 宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的 以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于 210Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB

3、时，一 个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。总之，交换机是一 种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据帧功能的网络 设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部 地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立 临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 传输 交换机的传输模式有全双工，半双工，全双工/半双工自适应 交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据 ，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够 听到对方的声音。交换机都支持全双工。全双工的好处在于迟延小 ，速度快。 所谓半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，举个简单 例子，一条窄窄

4、的马路，同时只能有一辆车通过，当有两辆车对开 ，这种情况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子 就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等 设备都是实行半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会逐渐 退出历史舞台。 历史 交换机”是一个舶来词，源自英文 “Switch”，原意是“开关”，中国技术界在 引入这个词汇时，翻译为“交换”。 1993年，局域网交换设备出现，1994年 ，国内掀起了交换网络技术的热潮。 交换技术允许共享型和专用型的局域网段 进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出 现的瓶颈问题。 分类 从广义上来看，网络交换机分为两种：广域 网交换机和局域网交

5、换机。广域网交换机主要应 用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域 网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备 ，如PC机及网络打印机等。 从传输介质和传输速度上可分为以太网交换 机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、 FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。 从规模应用上又可分为企业级交换机、部门 级交换机和工作组交换机等。 远程配置 交换机除了可以通过“Console”端口与计算 机直接连接，还可以通过普通端口连接。此时配 置交换机就不能用本地配置，而是需要通过 Telnet或者Web浏览器的方式实现交换机配置。 1、Telnet：命令管理，Telnet协议是一种远 程访问协议，

6、可以通过它登录到交换机进行配 置。 2、Web：通过Web界面，在地址栏中输入 交换机IP，可以对交换机设置。 3、超级终端或者仿终端软件直接进行管 理。 用途 交换机的主要功能包括物理编址、网络拓 扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机 还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局 域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的 还具有防火墙的功能。 常见产品 锐捷 华三 华为 思科 定义 路由器（Router），是连接因特网中各局域 网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动 选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发 送信号。 路由器是互联网络的枢纽，“交通警 察“。 路由器和交换机之间的主要区别

7、就是交换 机发生在OSI参考模型第二层（数据链路层） ，而路由发生在第三层，即网络层。这一区别 决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使 用不同的控制信息，所以说两者实现各自功能 的方式是不同的。 二、路由器 路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环 境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各 种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设 备。 结构 1、电源接口（POWER）：接口连接电源。 路由器接口 2、复位键（RESET）：此按键可以还原路由 器的出厂设置。 3、猫(MODEM)或者是交换机与路由器连接 口（WAN）：此接

8、口用一条网线与家用宽带 调制解调器（或者与交换机）进行连接。 4、电脑与路由器连接口（LAN14）：此接 口用一条网线把电脑与路由器进行连接。 5、需注意的是：WAN口与LAN口一定不能接 反。 6、家用无线路由器和有线路由器的IP地址根据品牌不同，主要有192.168.1.1和 192.168.0.1两种。 7、IP地址与登录名称与密码一般标注在路由器的底部。 8、登录 无线路由器网 有的出厂默认登录账户：admin登录密码：admin 9、有的无线路由器的出厂默认登录账户是：admin 登录密码是空的。 工作原理 路由器(又称网关设备)是连接因特网中各局 域网、广域网的设备，它会根据信道的

9、情况自动 选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送 信号。 1、路由器从接口收到数据包，读取数据包的目的 IP地址 2、根据目的ip地址查询路由表进行匹配 3、匹配成功后，按照路由表中的转发信息进行转 发。 4、匹配失败，将数据包丢弃，并向源发送方返回 错误信息报文。 链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 传输层 应用层 网络层 数据链路层 物理层 传输层 应用层 物理层 路由器 链路层 网络层 网络2网络1 路由器工作原理示意图 静态路由与动态路由 1、静态路由是指由网络管理员手工配置的路由 信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化 时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的 静态

10、路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私 有的，不会传递给其他的路由器。 2、动态路由是指路由器能够自动地建立自己的 路由表，并且能够根据实际实际情况的变化适时 地进行调整。动态路由机制的运作依赖路由器的 两个基本功能：对路由表的维护；路由器之间适 时的路由信息交换。 作用与功能 1、连通不同的网络 路由器是一种连接多个网络或网段的网络 设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息 进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对 方的数据，从而构成一个更大的网络。 2、信息传输 路由器的主要工作就是为经过路由器的每 个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据 有效地传送到目的站点。 常见产品与选购 1、思科

11、 2、TP-link 3、华为 4、腾达 5、中兴 选择路由器时应注意安全性、控制软件、 网络扩展能力、网管系统、带电插拔能力等方 面。 1、 OSI参考模型的工作层次不一样：交换机 交换机从网桥发展而来，工作在数据链路层， 而路由器工作在网络层。 2、工作原理和功能不一样：交换机的功能主 要是数据交换，而路由器的功能则是数据路由 选择(或叫路径选择) 3、路由器相对于交换机来说，是包含交换机 的功能。路由器可以替换交换机，但是交换机 不能替代路由器的作用。 三、交换机与路由器的区别 交换机与路由器的四种管理方式 1、使用超级终端(或者仿终端软件)连接到交 换机的端口(console)，从而通

12、过超级终端来 访问交换机或者路由器的命令行端口(CLI) 2、使用Telnet命令管理交换机或者路由器。 3、通过网络管理软件管理交换机或者路由 器。 4、使用Web浏览器来管理交换机或路由器。 四、交换机与路由器的基本配置 软件简介 Cisco Packet Tracer 是由Cisco公司发布 的一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的 初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网 络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面 上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供 数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网 络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼 故障排查能力。 操作界面 交换机与路由器的四种

13、管理模式 1、用户模式：进入交换机或路由器的第一个模式，该 模式下可以简单查看交换机或路由器的软件、硬件版 本的信息描述，并且进行简单的测试。 2、特权模式：由用户模式进入的下一个模式，该模式 下可以对交换机或路由器的配置文件进行管理、查看 交换机的配置信息、进行网络测试和调试等。 3、全局配置模式：属于特权模式的下一级模式，该模 式下可以配置交换机或路由器的全局性参数（如主机 名、登录信息等）。 4、端口模式：属于全局模式的下一级模式，该模式下 可以对交换机或路由器的端口进行参数配置。 四种模式的操作 1、Swithenable /从用户模式进入特权模式 2、Swith# config t

14、/从特权模式进去全局配置模式 3、Swith(config)# /从全局配置模式进去端口配置 模式 4、Swith(config-if)# exit /从端口模式退出 交换机与路由器操作模式的命令区别 ： 1、交换机：Switch 2、路由器：Router 常用的交换机配置命令行命令 1、 Swith#exit /退出当前管理模式，进去上一级管理 模式 2、 Swith(config)# hostname switchA /将交换机命名 为A 3、 Swith(config-if)# speed 10 /将端口的速率设置为 10M/s 4、 Swith(config-if)# shutdown

15、 /关闭端口 5、 Swith(config-if)# no shutdown /开启端口 6、 Swith(config-if)# duplex auto /设置端口双工模式为 自适应 7、 Swith(config-if)# duplex full /设置端口双工模式为 全双工 8、 Swith(config-if)# duplex falf /设置端口双半工模式 为半双工 常用的路由器配置命令行命令 1、Router(config)# hostname switchA /将路由器 命名为A 2、 Router(config) #interface serial 2/0 /进入该 端口的配置模式 3、 Router(config-if)#bandwidth 100 /配置该端口 的带宽为100M/s 4、Swith(config-if)# shutdown /关闭端口 5、Swith(config-if)# no shutdown /开启端口 6、 Router(config) #clock rate 64000 /在路由器 DCE端配置时钟频率