【轉帖】網路交換器L1 L2 L3介绍

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http://baike.baidu.com/view/2061403.htm
簡體字資料來自【百度百科】


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網絡交換器  [大陸那裡叫 網絡]
目錄
交換機的主要功能 交換機通過以下三種方式進行交換： 概述 幾種交換技術 二層交換 三層交換 四層交換
　　即通常所說交換機 switch
　　交換（switching）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法，把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。廣義的交換機（switch）就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。
　　在計算機網絡系統中，交換概念的提出是對於共享工作糢式的改進。我們以前介紹過的HUB集線器就是一種共享設備，HUB本身不能識別目的地址，當同一局域網內的A主機給B主機傳輸數據時，數據包在以HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的，由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說，在這種工作方式下，同一時刻網絡上只能傳輸一組數據幀的通訊，如果發生碰撞還得重試。這種方式就是共享網絡帶寬。
　　交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以後，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應後交換機會“學習”新的地址，並把它添加入內部MAC地址表中。
　　使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照MAC地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的隔離廣播風暴，減少誤包和錯包的出現，避免共享沖突。
　　交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的網段，連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網交換機，那麼該交換機這時的總流通量就等於2×10Mbps＝20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。
　　

總之，交換機是一種基於MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，並把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。
　　從廣義上來看，交換機分為兩種：廣域網交換機和局域網交換機。廣域網交換機主要應用於電信領域，提供通信用的基礎平台。而局域網交換機則應用於局域網絡，用於連接終端設備，如PC機及網絡打印機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為以太網交換機、快速以太網交換機、千兆以太網交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環交換機等。從規糢應用上又可分為企業級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。各廠商劃分的尺度並不是完全一致的，一般來講，企業級交換機都是機架式，部門級交換機可以是機架式（插槽數較少），也可以是固定配置式，而工作組級交換機為固定配置式（功能較為簡單）。另一方面，從應用的規糢來看，作為骨幹交換機時，支持500個信息點以上大型企業應用的交換機為企業級交換機，支持300個信息點以下中型企業的交換機為部門級交換機，而支持100個信息點以內的交換機為工作組級交換機。本文所介紹的交換機指的是局域網交換機。
編輯本段交換機的主要功能　　包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火牆的功能。
　　學習：以太網交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，並將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。
　　轉發/過濾：當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有端口）。
　　消除回路：當交換機包括一個冗餘回路時，以太網交換機通過生成樹協議避免回路的產生，同時允許存在後備路徑。
　　

交換機除了能夠連接同種類型的網絡之外，還可以在不同類型的網絡（如以太網和快速以太網）之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支持快速以太網或FDDI等的高速連接端口，用於連接網絡中的其它交換機或者為帶寬占用量大的關鍵服務器提供附加帶寬。
　　一般來說，交換機的每個端口都用來連接一個獨立的網段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網絡計算機直接連接到交換機的端口上。這樣，網絡的關鍵服務器和重要用戶就擁有更快的接入速度，支持更大的信息流量。
編輯本段交換機通過以下三種方式進行交換：　　
1) 直通式：
　　直通方式的以太網交換機可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機。它在輸入端口檢測到一個數據包時，檢查該包的包頭，獲取包的目的地址，啓動內部的動態查找表轉換成相應的輸出端口，在輸入與輸出交叉處接通，把數據包直通到相應的端口，實現交換功能。由於不需要存儲，延遲非常小、交換非常快，這是它的優點。它的缺點是，因為數據包內容並沒有被以太網交換機保存下來，所以無法檢查所傳送的數據包是否有誤，不能提供錯誤檢測能力。由於沒有緩存，不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通，而且容易丟包。
　　2) 存儲轉發：
　　存儲轉發方式是計算機網絡領域應用最為廣泛的方式。它把輸入端口的數據包先存儲起來，然後進行CRC（循環冗餘碼校驗）檢查，在對錯誤包處理後才取出數據包的目的地址，通過查找表轉換成輸出端口送出包。正因如此，存儲轉發方式在數據處理時延時大，這是它的不足，但是它可以對進入交換機的數據包進行錯誤檢測，有效地改善網絡性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口間的轉換，保持高速端口與低速端口間的協同工作。
　　3) 碎片隔離：
　　這是介於前兩者之間的一種解決方案。它檢查數據包的長度是否夠64個字節，如果小於64字節，說明是假包，則丟棄該包；如果大於64字節，則發送該包。這種方式也不提供數據校驗。它的數據處理速度比存儲轉發方式快，但比直通式慢。
　　簡略的概括一下交換機的基本功能：
　　1. 像集線器一樣，交換機提供了大量可供線纜連接的端口，這樣可以採用星型拓撲布線。
　　2. 像中繼器、集線器和網橋那樣，當它轉發幀時，交換機會重新產生一個不失真的方形電信號。
　　3. 像網橋那樣，交換機在每個端口上都時使用的相同轉發或過濾邏輯。
　　4. 像網橋那樣，交換機將局域網分為多個沖突域，每個沖突域都是有獨立的寬帶，因此大大提高了局域網的寬帶。
　　5. 除了具有網橋、集線器和中繼器的功能以外，交換機還提供了更先進的功能，如虛擬局域網（VLAN）和更高的性能。
　　作為局域網的主要連接設備，以太網交換機成為應用普及最快的網絡設備之一。隨著交換技術的不斷發展，以太網交換機的價格急劇下降，交換到桌面已是大勢所趨。
　　如果你的以太網絡上擁有大量的用戶、繁忙的應用程序和各式各樣的服務器，而且你還未對網絡結構做出任何調整，那麼整個網絡的性能可能會非常低。解決方法之一是在以太網上添加一個10/100Mbps的交換機，它不僅可以處理10Mbps的常規以太網數據流，而且還可以支持100Mbps的快速以太網連接。
　　如果網絡的利用率超過了40％，並且碰撞率大於10％，交換機可以幫你解決一點問題。帶有100Mbps快速以太網和10Mbps以太網端口的交換機可以全雙工方式運行，可以建立起專用的20Mbps到200Mbps連接。
　　不僅不同網絡環境下交換機的作用各不相同，在同一網絡環境下添加新的交換機和增加現有交換機的交換端口對網絡的影嚮也不盡相同。充分了解和掌握網絡的流量糢式是能否發揮交換機作用的一個非常重要的因素。因為使用交換機的目的就是盡可能的減少和過濾網絡中的數據流量，所以如果網絡中的某台交換機由於安裝位置設置不當，幾乎需要轉發接收到的所有數據包的話，交換機就無法發揮其優化網絡性能的作用，反而降低了數據的傳輸速度，增加了網絡延遲。
　　除安裝位置之外，如果在那些負載較小，信息量較低的網絡中也盲目添加交換機的話，同樣也可能起到負面影嚮。受數據包的處理時間、交換機的緩沖區大小以及需要重新生成新數據包等因素的影嚮，在這種情況下使用簡單的HUB要比交換機更為理想。因此，我們不能一概認為交換機就比HUB有優勢，尤其當用戶的網絡並不擁擠，尚有很大的可利用空間時，使用HUB更能夠充分利用網絡的現有資源。
編輯本段概述　　1993年，局域網交換設備出現，1994年，國內掀起了交換網絡技術的熱潮。其實，交換技術是一個具有簡化、低價、高性能和高端口密集特點的交換產品，體現了橋接技術的複雜交換技術在OSI參考糢型的第二層操作。與橋接器一樣，交換機按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉發。而這種轉發決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。與橋接器不同的是交換機轉發延遲很小，操作接近單個局域網性能，遠遠超過了普通橋接互聯網絡之間的轉發性能。
　　交換技術允許共享型和專用型的局域網段進行帶寬調整，以減輕局域網之間信息流通出現的瓶頸問題。現在已有以太網、快速以太網、FDDI和ATM技術的交換產品。
　　類似傳統的橋接器，交換機提供了許多網絡互聯功能。交換機能經濟地將網絡分成小的沖突網域，為每個工作站提供更高的帶寬。協議的透明性使得交換機在軟件配置簡單的情況下直接安裝在多協議網絡中；交換機使用現有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網卡，不必作高層的硬件升級；交換機對工作站是透明的，這樣管理開銷低廉，簡化了網絡節點的增加、移動和網絡變化的操作。
　　利用專門設計的集成電路可使交換機以線路速率在所有的端口並行轉發信息，提供了比傳統橋接器高得多的操作性能。如理論上單個以太網端口對含有64個八進制數的數據包，可提供14880bps的傳輸速率。這意味著一台具有12個端口、支持6道並行數據流的“線路速率”以太網交換器必須提供89280bps的總體吞吐率（6道信息流Ｘ14880bps／道信息流）。專用集成電路技術使得交換器在更多端口的情況下以上述性能運行，其端口造價低於傳統型橋接器。


編輯本段幾種交換技術　　1. 端口交換
　　端口交換技術最早出現在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條以太網段（每條網段為一個廣播域），不用網橋或路由連接，網絡之間是互不相通的。以大主糢塊插入後通常被分配到某個背板的網段上，端口交換用於將以太糢塊的端口在背板的多個網段之間進行分配、平衡。根據支持的程度，端口交換還可細分為：
　　·糢塊交換：將整個糢塊進行網段遷移。
　　·端口組交換：通常糢塊上的端口被劃分為若幹組，每組端口允許進行網段遷移。
　　·端口級交換：支持每個端口在不同網段之間進行遷移。這種交換技術是基於OSI第一層上完成的，具有靈活性和負載平衡能力等優點。如果配置得當，那麼還可以在一定程度進行客錯，但沒有改變共享傳輸介質的特點，自而未能稱之為真正的交換。
　　2. 幀交換
　　幀交換是目前應用最廣的局域網交換技術，它通過對傳統傳輸媒介進行微分段，提供並行傳送的機制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。一般來講每個公司的產品的實現技術均會有差異，但對網絡幀的處理方式一般有以下幾種：
　　·直通交換：提供線速處理能力，交換機只讀出網絡幀的前14個字節，便將網絡幀傳送到相應的端口上。
　　·存儲轉發：通過對網絡幀的讀取進行驗錯和控制。
　　前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對網絡幀進行更高級的控制，缺乏智能性和安全性，同時也無法支持具有不同速率的端口的交換。因此，各廠商把後一種技術作為重點。
　　有的廠商甚至對網絡幀進行分解，將幀分解成固定大小的信元，該信元處理極易用硬件實現，處理速度快，同時能夠完成高級控制功能（如美國MADGE公司的LET集線器）如優先級控制。
　　3. 信元交換
　　ATM技術採用固定長度53個字節的信元交換。由於長度固定，因而便於用硬件實現。ATM採用專用的非差別連接，並行運行，可以通過一個交換機同時建立多個節點，但並不會影嚮每個節點之間的通信能力。ATM還容許在源節點和目標、節點建立多個虛擬鏈接，以保障足夠的帶寬和容錯能力。ATM採用了統計時分電路進行複用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的帶寬可以達到25M、155M、622M甚至數Gb的傳輸能力。但隨著萬兆以太網的出現，曾經代表網絡和通訊技術發展的未來方向的ATM技術，開始逐漸失去存在的意義。
編輯本段二層交換　　二層交換技術的發展比較成熟，二層交換機屬數據鏈路層設備，可以識別數據包中的MAC地址信息，根據MAC地址進行轉發，並將這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內部的一個地址表中。
　　具體的工作流程如下：
　　1) 當交換機從某個端口收到一個數據包，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機器是連在哪個端口上的；
　　2) 再去讀取包頭中的目的MAC地址，並在地址表中查找相應的端口；
　　3) 如表中有與這目的MAC地址對應的端口，把數據包直接複制到這端口上；
　　4) 如表中找不到相應的端口則把數據包廣播到所有端口上，當目的機器對源機器回應時，交換機又可以學習一目的MAC地址與哪個端口對應，在下次傳送數據時就不再需要對所有端口進行廣播了。不斷的循環這個過程，對於全網的MAC地址信息都可以學習到，二層交換機就是這樣建立和維護它自己的地址表。 　　從二層交換機的工作原理可以推知以下三點：
　　1) 由於交換機對多數端口的數據進行同時交換，這就要求具有很寬的交換總線帶寬，如果二層交換機有N個端口，每個端口的帶寬是M，交換機總線帶寬超過N×M，那麼這交換機就可以實現線速交換；
　　2) 學習端口連接的機器的MAC地址，寫入地址表，地址表的大小（一般兩種表示方式：一為BEFFER RAM，一為MAC表項數值），地址表大小影嚮交換機的接入容量；
　　3) 還有一個就是二層交換機一般都含有專門用於處理數據包轉發的ASIC（Application specific Integrated Circuit）芯片，因此轉發速度可以做到非常快。由於各個廠家採用ASIC不同，直接影嚮產品性能。
　　以上三點也是評判二三層交換機性能優劣的主要技術參數，這一點請大家在考慮設備選型時註意比較。 編輯本段三層交換　　下面先來通過一個簡單的網絡來看看三層交換機的工作過程。
　　使用IP的設備A------------------------三層交換機------------------------使用IP的設備B
　　比如A要給B發送數據，已知目的IP，那麼A就用子網掩碼取得網絡地址，判斷目的IP是否與自己在同一網段。如果在同一網段，但不知道轉發數據所需的MAC地址，A就發送一個ARP請求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數據包並發送給交換機，交換機起用二層交換糢塊，查找MAC地址表，將數據包轉發到相應的端口。
　　如果目的IP地址顯示不是同一網段的，那麼A要實現和B的通訊，在流緩存條目中沒有對應MAC地址條目，就將第一個正常數據包發送向一個缺省網關，這個缺省網關一般在操作系統中已經設好，對應第三層路由糢塊，所以可見對於不是同一子網的數據，最先在MAC表中放的是缺省網關的MAC地址；然後就由三層糢塊接收到此數據包，查詢路由表以確定到達B的路由，將構造一個新的幀頭，其中以缺省網關的MAC地址為源MAC地址，以主機B的MAC地址為目的MAC地址。通過一定的識別觸發機制，確立主機A與B的MAC地址及轉發端口的對應關系，並記錄進流緩存條目表，以後的A到B的數據，就直接交由二層交換糢塊完成。這就通常所說的一次路由多次轉發。
　　以上就是三層交換機工作過程的簡單概括，可以看出三層交換的特點：
　　1）由硬件結合實現數據的高速轉發。這就不是簡單的二層交換機和路由器的曡加，三層路由糢塊直接曡加在二層交換的高速背板總線上，突破了傳統路由器的接口速率限制，速率可達幾十Gbit/s。算上背板帶寬，這些是三層交換機性能的兩個重要參數。
　　2）簡潔的路由軟件使路由過程簡化。大部分的數據轉發，除了必要的路由選擇交由路由軟件處理，都是又二層糢塊高速轉發，路由軟件大多都是經過處理的高效優化軟件，並不是簡單照搬路由器中的軟件。 　　二層和三層交換機的選擇
　　
二層交換機用於小型的局域網絡。這個就不用多言了，在小型局域網中，廣播包影嚮不大，二層交換機的快速交換功能、多個接入端口和低謙價格為小型網絡用戶提供了很完善的解決方案。
　　路由器的優點在於接口類型豐富，支持的三層功能強大，路由能力強大，適合用於大型的網絡間的路由，它的優勢在於選擇最佳路由，負荷分擔，鏈路備份及和其他網絡進行路由信息的交換等等路由器所具有功能。
　　三層交換機的最重要的功能是加快【【大型】局域網絡內部的數據的快速轉發】，加入路由功能也是為這個目的服務的。如果把大型網絡按照部門，地域等等因素劃分成一個個小局域網，這將導致大量的網際互訪，單純的使用二層交換機不能實現網際互訪；如單純的使用路由器，由於接口數量有限和路由轉發速度慢，將限制網絡的速度和網絡規糢，採用具有路由功能的快速轉發的三層交換機就成為首選。
　　一般來說，在內網數據流量大，要求【快速轉發】嚮應的網絡中，如全部由三層交換機來做這個工作，會造成三層交換機負擔過重，嚮應速度受影嚮，將網間的路由交由路由器去完成，充分發揮不同設備的優點，不失為一種好的組網策略，當然，前提是客戶的腰包很鼓，不然就退而求其次，讓三層交換機也兼為網際互連。
編輯本段四層交換　　第四層交換的一個簡單定義是：它是一種功能，它決定傳輸不僅僅依據MAC地址(第二層網橋)或源/目標IP地址（第三層路由），而且依據TCP/UDP(第四層) 應用端口號。第四層交換功能就象是虛IP，指向物理服務器。它傳輸的業務服從的協議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協議。這些業務在物理服務器基礎上，需要複雜的載量平衡算法。
　　在IP世界，業務類型由終端TCP或UDP端口地址來決定，在第四層交換中的應用區間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。 在第四層交換中為每個供搜尋使用的服務器組設立虛IP地址（VIP），每組服務器支持某種應用。在域名服務器（DNS）中存儲的每個應用服務器地址是VIP，而不是真實的服務器地址。當某用戶申請應用時，一個帶有目標服務器組的VIP連接請求（例如一個TCP SYN包）發給服務器交換機。服務器交換機在組中【選取最好的服務器】，【將終端地址中的VIP用實際服務器的IP取代】，並將連接請求傳給服務器。這樣，同一區間所有的包由服務器交換機進行映射，在用戶和同一服務器間進行傳輸。
　　

第四層交換的原理
　　OSI糢型的第四層是傳輸層。傳輸層負責端對端通信，即在網絡源和目標系統之間協調通信。在IP協議棧中這是TCP（一種傳輸協議）和UDP（用戶數據包協議）所在的協議層。
　　在第四層中，TCP和UDP標題包含端口號（port number），它們可以唯一區分每個數據包包含哪些應用協議（例如HTTP、FTP等）。端點系統利用這種信息來區分包中的數據，尤其是端口號使一個接收端計算機系統能夠確定它所收到的IP包類型，並把它交給合適的高層軟件。端口號和設備IP地址的組合通常稱作"插口（socket）"。1和255之間的端口號被保留，他們稱為"熟知"端口，也就是說，在所有主機TCP/I P協議棧實現中，這些端口號是相同的。除了"熟知"端口外，標準UNIX服務分配在256到1024端口範圍，定制的應用一般在1024以上分配端口號。分配端口號的最近清單可以在RFC1700 "Assigned Numbers"上找到。
　　TCP/UDP端口號提供的附加信息可以為網絡交換機所利用，這是第四層交換的基礎。具有第四層功能的交換機能夠起到與服務器相連接的"虛擬IP"(VIP)前端的作用。每台服務器和支持單一或通用應用的服務器組都配置一個VIP地址。這個VIP地址被發送出去並在域名系統上註冊。在發出一個服務請求時，第四層交換機通過判定TCP開始，來識別一次會話的開始。然後它利用複雜的算法來確定處理這個請求的最佳服務器。一旦做出這種決定，交換機就將會話與一個具體的IP地址聯系在一起，並用該服務器真正的IP地址來代替服務器上的VIP地址。
　　每台第四層交換機都保存一個與被選擇的服務器相配的源IP地址以及源TCP端口相關聯的連接表。然後第四層交換機向這台服務器轉發連接請求。所有後續包在客戶機與服務器之間重新影射和轉發，直到交換機發現會話為止。在使用第四層交換的情況下，接入可以與真正的服務器連接在一起來滿足用戶制定的規則，諸如使每台服務器上有相等數量的接入或根據不同服務器的容量來分配傳輸流。
　　如何選用合適的第四層交換
　　1) 速度
　　為了在企業網中行之有效，第四層交換必須提供與第三層線速路由器可比擬的性能。也就是說，第四層交換必須在所有端口以全介質速度操作，即使在多個千兆以太網連接上亦如此。千兆以太網速度等於以每秒1488000 個數據包的最大速度路由(假定最壞的情形,即所有包為以及網定義的最小尺寸,長64字節)。
　　2) 服務器容量平衡算法
　　依據所希望的容量平衡間隔尺寸，第四層交換機將應用分配給服務器的算法有很多種，有簡單的檢測環路最近的連接、檢測環路時延或檢測服務器本身的閉環反饋。在所有的預測中，閉環反饋提供反映服務器現有業務量的最精確的檢測。
　　3) 表容量
　　應註意的是，進行第四層交換的交換機需要有區分和存貯大量發送表項的能力。交換機在一個企業網的核心時尤其如此。許多第二/ 三層交換機傾向發送表的大小與網絡設備的數量成正比。對第四層交換機，這個數量必須乘以網絡中使用的不同應用協議和會話的數量。因而發送表的大小隨端點設備和應用類型數量的增長而迅速增長。第四層交換機設計者在設計其產品時需要考慮表的這種增長。大的表容量對制造支持線速發送第四層流量的高性能交換機至關重要.
　　4) 冗餘
　　第四層交換機內部有支持冗餘拓撲結構的功能。在具有雙鏈路的網卡容錯連接時，就可能建立從一個服務器到網卡，鏈路和服務器交換器的完全冗餘系統。
　　可網管交換機的管理方式
　　可網管交換機可以通過以下幾種途徑進行管理：通過【RS-232 串行口（或並行口）管理】、通過網絡瀏覽器管理和通過網絡管理軟件管理。
　　1． 通過串口管理
　　可網管交換機附帶了一條串口電纜，供交換機管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機背面的串口里，另一端插在普通電腦的串口里。然後接通交換機和電腦電源。在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超級終端”程序。打開“超級終端”，在設定好連接參數後，就可以通過串口電纜與交換機交互了，如圖1所示。這種方式並不占用交換機的帶寬，因此稱為“帶外管理”（Out of band）。
　　在這種管理方式下，交換機提供了一個菜單驅動的控制台界面或命令行界面。你可以使用“Tab”鍵或箭頭鍵在菜單和子菜單里移動，按回車鍵執行相應的命令，或者使用專用的交換機管理命令集管理交換機。不同品牌的交換機命令集是不同的，甚至同一品牌的交換機，其命令也不同。使用菜單命令在操作上更加方便一些。
　　2． 通過Web管理
　　可網管交換機可以通過Web（網絡瀏覽器）管理，但是必須給交換機指定一個IP地址。這個IP地址除了供管理交換機使用之外，並沒有其他用途。在默認狀態下，交換機沒有IP地址，必須通過串口或其他方式指定一個IP地址之後，才能啓用這種管理方式。
　　使用網絡瀏覽器管理交換機時，交換機相當於一台Web服務器，只是網頁並不儲存在硬盤里面，而是在交換機的NVRAM里面，通過程序可以把NVRAM里面的Web程序升級。當管理員在瀏覽器中輸入交換機的IP地址時，交換機就像一台服務器一樣把網頁傳遞給電腦，此時給你的感覺就像在訪問一個網站一樣，如圖2所示。這種方式占用交換機的帶寬，因此稱為“帶內管理”（In band）。
　　如果你想管理交換機，只要點擊網頁中相應的功能項，在文本框或下拉列表中改變交換機的參數就可以了。Web管理這種方式可以在局域網上進行，所以可以實現遠程管理。
　　3． 通過網管軟件管理 《--》聽說cisco的軟體比較好設定！！
　　可網管交換機均遵循SNMP協議（簡單網絡管理協議），SNMP協議是一整套的符合國際標準的網絡設備管理規範。凡是遵循SNMP協議的設備，均可以通過網管軟件來管理。你只需要在一台網管工作站上安裝一套SNMP網絡管理軟件，通過局域網就可以很方便地管理網絡上的交換機、路由器、服務器等。通過SNMP網絡管理軟件的界面如圖3所示，它也是一種帶內管理方式。
　　可網管交換機的管理可以通過以上三種方式來管理。究竟採用哪一種方式呢？在交換機初始設置的時候，往往得通過帶外管理；在設定好IP地址之後，就可以使用帶內管理方式了。帶內管理因為管理數據是通過公共使用的局域網傳遞的，可以實現遠程管理，然而安全性不強。帶外管理是通過串口通信的，數據只在交換機和管理用機之間傳遞，因此安全性很強；然而由於串口電纜長度的限制，不能實現遠程管理。所以採用哪種方式得看你對安全性和可管理性的要求了。
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wst2080

看不懂樓上所要表達的意思

phil_oy

這些是資管人員或是考證照的人的必要資訊，對一般人而言，加減知道也不錯。請搜尋"OSI"即可窺其一二。

wst2080

先說一下簡單的網路概論好了
先以ipv4的網路傳輸行為說起
用戶端 A 要傳資料給用戶端B，首先得經過ARP。
當用戶端A要傳輸資料給B的時候，首先會先去詢問目的IP的MAC Address。
所以會先以自身的IP + 自身的MAC Address 作為來源
目的IP + 廣播 MAC Address (FF:FF:FF:FF:FF:FF) 丟到網路上。
用戶端B收到用戶端A的資料，發現這個目的IP是自己的時候，進而收下這個封包，並回應給用戶端A。
而用戶端A收到用戶端B的資料的時候，就會把用戶端B的MAC Address 放入用戶端A的 ARP Table當中。



再者簡單說 L1 L2 L3 的區別...(L4以上已經算是 Content Switch，Level越高 當然支援的功能也越多)
L1 是屬於 物理性質 的設備，為何會這樣說呢？
原因很簡單，就是因為物理性質的設備，只要設備收到訊號之後，就是負責往外發送，不具備有相關的學習功能。例如：Repeater、HUB...等。 而這種設備已經在市面上鮮少見到(除非去買舊品，不過要買100Mbps純HUB的逸品，真的沒有花點功夫還拿不太到)
由於這階層的設備，有一個特性： 收到進來的訊號後，發送到設備內每一個連接埠。因此很多網管人員很愛這個特性(可以當Sniffer) 來抓網路上的流量與封包，進而撿析相關的資訊。 可以想像以前RG-58的Bus架構(2分法維修)，但變成HUB這樣的架構後，實體架構雖然從Bus改成星型；但邏輯架構依然照著Bus來走(所以才會有543的規劃模型)。 這也就是很久以前的網路，大都以半雙工(duplex half)來運作。
由於採用半雙工的機制來運作，故而效率大幅降低。 若同時有兩台發送訊號在同一個碰撞領域的話(collision)，而訊號就會發生殘缺的狀況，進而用戶端收到這種訊號也會丟掉。 一般來說，在於越大型的環境，這樣的問題發生很頻繁，這樣會相當困擾(一天到晚的丟殘缺訊號)。因此，才開始有了 CSMA/CD 的機制 (有興趣就google CSMA/CD)

傳輸行為： 用戶端A ---- 設備 ------用戶端 B
                                      └-------- 用戶端 C
用戶端A 傳給 用戶端 B 無庸置疑的一定OK；但用戶端C一樣也可以收的到用戶端A所傳送過來的資料。
只不過用戶端C看到目的IP的封包並非自己的，就會給予捨棄；但若用戶端C安裝有Sniffer的程式的時候，就可以來監聽這個設備上頭所有運行的封包。
(鐵道迷應該可以想像成 台灣早期花東線火車 若要走同區段股道，則必須與路牌的方式來運作一樣。)

L2 是改善了 L1 設備的問題。 簡單來說，設備收到訊號後，會檢視來源端的 Frame 當中的來源，進而學習進設備自身的MAC Address Table (若用心的網通廠商，通常都會標示類似於 4K 的 MAC Address Table大小(有的還會更大，因設備Port數量更多)) 而設備就會記錄這個 Frame 的來源 MAC Address 到 設備自身的 MAC Address Table 當中。
紀錄的方式好比這樣

PS:只不過我家裡這台 Switch 是屬於網管型的Switch 所以會多一些欄位 (VLAN)；若非網管型，則不會有VLAN欄位。

Switch 就會去紀錄 哪個 MAC Address 所對應自身的 連接埠 ... 而第一次傳送的時候，並無目的 MAC Address 的資訊，所以第一次封包的傳輸就類似於 HUB 的方式，將Frame廣播出去(正確用詞為 flooding) 然後對方收到後，回應。 設備再學習回應的來源 MAC Address 。 可以想像一開始 Switch 初始化運作類似HUB，但學習到MAC Address之後，就會以Switch的方式來運行。 而Switch的運作就好像 Port to Port (埠對埠)，每一個Port都算是獨立的碰撞領域，而達到全雙工的目的。
(鐵道迷可以想像好比現在西部幹線的火車 有雙軌化 同一區段股道 可以同時往來)
設備代表：Bridge、Switch(有些網路概論書籍稱Switch為 Multi-port Bridge)

傳輸行為： 用戶端A ---- 設備 ------用戶端 B
                                      └-------- 用戶端 C
設備初始化(Switch當中沒有目的的MAC Address)的時候，用戶端A的資料會類似於HUB的方式來傳輸。
但當設備學習到用戶端B MAC Address(當B回應給A)，運作方式就是 用戶端A 與 用戶端B 之間的傳輸；而用戶端C再也收不到用戶端 A 與 用戶端B 之間的傳輸(當然設備上其他的用戶端也收不到) PS:除非是網管型Switch，並在該Port設定有 Mirror Port功能，那麼網管型Switch則會比照HUB的方式，把指定的連接埠上所有傳輸的資料都丟給 Mirror Port 上頭。


L3 Switch (其實可以稱做 L3 Switching)
除了L2 Switch的功能之外(L2 Switch功能可以稱做 Switchport 功能) ， 一般來說做到 L3 Switch而言，大都已經支援網管功能(畢竟一台L3 Switch也不便宜就是了，而網管型L2 Switch也不少支援VLAN功能等)
再加入 Routing 的功能，可以想像成 Router 跟 Switch 的結合，只不過功能沒有 Router 那麼完善就是了。
(Router能跑NAT；但 L3 Switch要跑NAT... 呵呵~~~ 那價格不斐喔!!!)
L3 Switch 大都已經支援 VLAN 並且能建立VLAN 介面 (Switch Virtual Interfaces) ， VLAN 可以看做是邏輯架構，好比在同一台Switch 在邏輯上來切割多個Switch (不少網管型L2 Switch也都做得到) ；只不過 L3 Switch 支援在這些 VLAN 當中來建立類似於Router的介面進而來跑路由。而這就是SVI。
L3 Switch 支援不少的路由協議(RIP、OSPF等) 可以在大型的網路環境當中來進行動態路由的轉發。
不過 L3 Switch 比較care的是在於 VLAN 之間的 Routing 。
可想像的就是L3 可以區隔廣播網域，而路由器與L3 Switch就是具備這方面的功能。

L4 以上的 Switch 已經牽涉到 OSI L4以上的傳輸。
簡單來說~ 最大的訴求就是 Load Balance ~ 而Switch可以學習到 L4 部分的資訊。
除了 Load Balance 之外，亦可QoS、Port Filter 等。這部分解釋真的需要花更多時間(前提得先熟悉OSI七層)


在我個人的經驗上 L2 L3 Switch的權威為 Cisco;L4以上的 Switch 權威 Nortel 吧！ 呵呵~ 不知不覺就屁了那麼多了!

不過我看不懂的就是... 原po要表達的意思就是了~ (轉貼的部分有些許的錯誤)