2025年01-01-认识路由器与交换机 .pdfVIP

吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

第1讲认识交换机与路由器

1．1交换机

1．1．1交换机的用途

从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应

用于电信领域，提供通信基础平台。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。本课程所讨论的交换机局限于局域网交换机。

交换机，英文名称switch，在局域网中，通过交换机将众多的网络终端设备连接起来形

成一个较大规模的网络，所以交换机是构成局域网的主要设备。

从工作原理上讲，交换机工作在OSI模型的物理层和数据链路层，实现网络终端设备

的物理连接和二层寻址。

物理连接，网络终端设备（如计算机、网络打印机等）通过网络传输介质（光纤、双绞

线等）连接到交换机，形成一种星型拓扑结构，构建物理网络连接。

二层寻址，在交换机中交换机通过自学习功能，形成端口-Mac地址表，在转发数据帧

时，通过查询端口-Mac地址表决定数据帧的转发目标。

1．1．2交换机的分类

交换机按照不同角度，有不同的分类方法，下面列出常见的分类方法。

1．按照现在复杂的网络构成方式划分

目前一个规模较大的局域网，通常按接入层、汇聚层、核心层三层模式来组织网络，因

此网络交换机常常被划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。

核心层交换机处于网络的顶层，下联汇聚层交换机或网络服务器，是网络的核心设备，

目前核心交换机全部采用机箱式模块化设计，其速率可能万兆。

图1-1核心交换机

汇聚层交换机处于网络的中间位置，上联核心交换机，下联接入层交换机。其结构可以

是机箱式或机架式两种设计，目前汇聚层交换机可以提供1000M连接。

接入层交换机处于网络的底层，其直接连接PC，目前接入层交换机可以提供100M以

上的连接速率。

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海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐

2．按照工作在OSI模型的层次划分

按照OSI的七层网络模型，交换机又可以分为二层交换机、三层交换机等。基于MAC

地址工作的二层交换机最为普遍，用于网络接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换

的三层交换机普遍应用于网络的核心层，也少量应用于汇聚层。

3．按照交换机的可扩展性划分

根据交换机的可扩展性，交换机分为模块化交换机和固定配置交换机。模块化交换机可

以根据需要增加模块，从而扩展网络的功能和规模。

4．按照交换机的安装方式划分

按照交换机的安装方式，交换机可分为机箱式交换机、机架式交换机、桌面式交换机等，

其中大多数核心交换机都是采用机箱式架构设计，其扩展性最好。机架式交换机可以安装在

标准尺寸的网络机柜中。

图1-2机架式交换机

桌面型交换机主要用于家庭或小型企业，它可以根据需要放置于办公桌上或挂在墙壁

上，通常不需要配置机柜。

5．按照交换机的可管理性划分

按照交换机的可管理性划分，又可把交换机分为可管理型交换机和不可管理型交换机。

它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控、流

量分析，但成本也相对较高。在大中型网络中汇聚层应该选择可管理型交换机，在接入层视

应用需要而定，核心层交