电脑网络基础知识：计算机交换机网络基础常识

电脑网络基础知识：计算机交换机网络基础常识

1. 交换机：交换机是用来实现交换式网络的设备，在iSO的OSI模型中，它是位于第二层——数据链路层的设备，能对帧进行操作，是一种智能型设备。

2. IEEE 802.3：以太网标准

3. IEEE 802.3u：快速以太网标准

4. IEEE 802.3ab：千兆以太网(非屏蔽双绞线)标准

5. IEEE 802.3z：千兆以太网(光纤、铜缆)标准

6. IEEE 802.3x：流量控制标准

7. IEEE 802.1X：基于端口的访问控制标准

8. IEEE 802.1q：VLAN标准

9. IEEE 802.1p：流量优先权控制标准

10. IEEE 802.1d：生成树协议

11. 数据链路层：位于ISO/OSI参考模型第二层，负责在节点间的线路上通过检测、流量控制和重发等一系列手段无差错的传送一帧为单位的数据，使得从它的上一层(网络层)看起来是一条无差错的链路。

12. 全、半双工：在网络中，全双工是指接收与发送采用两个相互独立的通道，可同时进行，互不干扰。而半双工则是接收与发送共用一个通道，同一时刻只能发送或只能接收，所以半双工可能会产生冲突。我们所说的交换机是个全双工设备，而集线器是半双工设备。

13. MAC地址：MAC地址就是在媒体接入层使用的地址，通俗点说就是网卡（局域网节点）的物理地址。在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机（局域网节点）的，它一般也是全球唯一的。现在的MAC地址一般都采用6字节48位。

14. IP地址：IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。通过IP地址就可以访问到每一台主机。

15. 自适应/自协商(Auto-Negotiation)：Auto-Negotiation标准使交换器按照以下顺序适应工作速率和工作模式：100M 全双工，100M半双工，10M全双工，10M半双工。

16. 全双工流量控制：遵循IEEE 802.3x标准，当网络拥塞时，网络设备利用预定义的Pause帧进行流控。

17. 半双工流量控制(背压技术Backpressure)：基于IEEE802.3x标准，当处理器发现缓冲器将要填满时，就向源发站发出一个假冲突信号，使之延迟一个随机时间，然后继续发送。能够缓解和消除拥塞。

18. 线速：交换机转发数据的理论最大值。

19. 广播风暴控制：网络上的广播帧（由于被转发）数量急剧增加而影响正常的网络通讯的反常现象，广播风暴会占用相当客观的网络带宽，造成整个网络无法正常工作。广播风暴控制是允许端口对网络上出现的广播风暴进行过滤。开启广播风暴控制后，当端口收到的广播帧累计到预定门限值时，端口将自动丢弃收到的广播帧。当未启用该功能或广播帧未累计到门限时，广播帧将被正常广播到交换机的其它端口。

20. TRUNK（端口汇聚）：通常被用于将多个端口聚合在一起，从而形成一个高带宽的数据传输通道。交换机把聚集在一起的所有端口看作一个逻辑端口。

21. VLAN（Virtual Local Area Network,虚拟局域网）：是由一组终端工作站组成的广播域，处于同一VLAN的主机（交换机端口）才能互相通信，它不需要考虑具体布线结构就可以建立逻辑工作组。配置灵活，增加系统的安全性。

22. Port VLAN：基于端口的VLAN，处于同一VLAN端口之间才能相互通信。

23. Tag VLAN：基于IEEE 802.1Q，用VID来划分不同的VLAN。

24. VID（VLAN ID）：VLAN的标识符，用于表示某个Tag VLAN。

25. MTU VLAN：在交换机的VLAN设置时，将每个用户所占用的端口与上行端口划分为一个单独的VLAN。

26. MAC地址老化时间：交换机中各端口具有自动学习地址的功能，通过端口发送和接收的帧的源地址(源MAC地址、交换机端口号)将存储到地址表中。老化时间是一个影响交换机学习进程的参数。从一个地址记录加入地址表以后开始计时，如果在老化时间内各端口未收到源地址为该MAC地址的帧，那么，这些地址将从动态转发地址表（由源MAC地址、目的MAC地址和它们相对应的交换机的端口号）中被删除。静态MAC地址表不受地址老化时间影响。

27. 静态地址表：静态MAC地址区别与一般的由学习得到的动态MAC地址。静态地址一旦被加入，该地址在删除之前将一直有效，不受最大老化时间的限制。静态地址表记录了端口的静态地址。静态地址表中一个MAC地址对应一个端口，如果设置，则所有发给这个地址的数据只会转发给该端口。也成为MAC地址绑定。

28.MAC地址过滤：MAC地址过滤是通过配置过滤地址，允许交换机对不期望转发的数据帧进行过滤。当被限制的MAC地址接入到交换机上，交换机将自动过滤掉目的地址为这个地址的帧，以达到安全的目的。过滤地址表中的地址对所有的交换机端口都生效。已加入到过滤地址表中的地址不能被加入到静态地址表中，也不能被端口动态绑定。

29.动态MAC地址绑定：动态地址绑定是指交换机的端口在动态地址绑定状态下，可以动态学习MAC地址，但是可以学习地址的数目是受到限制的。当端口学习到一个MAC地址后，立即被绑定，接着学习下一个地址。被绑定的地址不受老化时间的限制，会一直生效。端口学习到一定数目的地址后，就不再学习和绑定了。被端口绑定的MAC地址在该端口地址绑定功能被禁用或交换机重启后才会被删除。

30.端口安全：当某个端口启用端口安全后，该端口将不学习新的MAC地址，并且只转发来已学习到的MAC地址的数据帧，其他的数据帧将被丢弃。判断条件为：发往交换机的帧，如果其源地址为该端口的MAC地址表成员，则允许转发，否则将被丢弃。当端口安全选择"禁用"时，该端口将恢复自动学习新的MAC地址，转发收到的帧。

31.端口带宽控制：每一个端口（除模块口）的输入输出数据传输速率都可以通过带宽限制。32.端口监控：端口监控是将被监控端口的报文复制到监控端口，在监控端口接有一台安装了数据包分析软件的主机，网络管理员通过对收集到的数据包进行分析，从而进行网络监控和排除网络故障。

33.线缆检测：当交换机端口连接有合适的双绞线时，可以通过交换机对双绞线的状态进行测试，确认有无问题，以及发生问题的地方。

34. SNMP：简单网络管理协议（Simple NetworkManagement Protocol，简写为SNMP）是OSI第7层（应用层）的协议，用于远程监视和配置网络设备。SNMP使得网管工作站能够读取并修改网关、路由器、交换机，以及其他网络设备的设置值。

35. IGMP（Internet Group Management Protocol）：IP通过使用交换机、组播路由器、支持IGMP的主机来管理组播通信。一组主机、路由器(或交换机)与属于同一个组播组的成员交流组播数据流。并且在这个组的所有设备使用同一个组播组地址。IGMP Snooping技术针对视频点播等应用，大幅提高网络利用率。在网络中，当为各种各样的多媒体应用进行IP组播通信时，您可以通过在交换机每个端口上设置IGMP来减少不必要的带宽使用。

36. IEEE 802.1D/STP：IEEE 802.1D 生成树协议（Spanning Tree Protocol）检测到网络上存在环路时，自动断开环路连接。当交换机间存在多条连接时，将只启动最主要的一条连接，而将其他连接都阻塞掉，将这些连接变为备用连接。当主连接出现问题时，生成树协议将自动起用备用连接接替主连接的工作，不需要任何人工干预。

37. IEEE 802.1X认证协议：基于端口的访问控制协议（Port BaseNetwork Access Control Protocol）。该协议体系结构分为三部分：客户端、认证系统、认证服务器。

38. 大型机接口ESCON和FICON：IBM在解决并行SCSI传输问题，提出了独有的ESCON和FICON两种接口方法，今天，之所以给大家分享这两个老技术，主要是因为在金融等行业客户数据中心还看到其应用。对ESCON和FICON接口的支持情况，大型机ESCON技术和接口的存储厂商，如下所示(信息以具体存储产品为准)：

· EMC Symmetrix，DMX和VMAX系列。

· Hewlett Packard Enterprise XP Storage系列。

· Hitachi数据系统Lightning

· IBM Enterprise Storage Server（Shark）

· IBM Storage DS8000

· Sun StorageTek SVA

支持大型机FICON技术和接口连接的厂商和磁盘存储产品，如下所示(信息以具体存储产品为准)：

· EMC Symmetrix/DMX和VMAX系列

· Hewlett Packard Enterprise XP Storage系列

· 日立数据系统Lightning

· 日立数据系统VSP

· 日立数据系统USP

· IBM Enterprise Storage Server(Shark)

· IBM Storage DS6000和DS8000

· INFINIDAT InfiniBox

· StorageTek FlexLine V2Xf/V2X4f SVA

· EMC MAS和MDL虚拟磁带库

· IBM 3584 UltraScalable磁带库(TS 3500)

· IBM TS 7680G ProtecTier重复数据删除网关

· IBM虚拟磁带服务器(VTS)

· Luminex 大型机虚拟磁带(MVT)和CGX

· Oracle StorageTek SL3000和SL8500磁带库

· Oracle StorageTek虚拟存储管理器

· 博科DCX系列

· 博科M系列(McDATA)

· Cisco MDS 9000系列

· EMC Connectrix系列(Brocade或Cisco制造)

IBM i操作系统可以运行在Pure Systems，小机Power和中型机是AS400上，IBMI起初在AS/400名为OS/400，之后重命名为I5/OS，接着在Power系统上命名为IBM i。这里提到的Pure Systems可以允许四种操作系统(AIX、IBM i、Linux、Windows)，五种服务器虚拟化软件(Hyper-V、KVM、PowerVM、VMware、Xen)和支持两种硬件指令架构(Power和x86)。