前言

本文包括一般概念的LAN交換機如何工作和共同特點可用在LAN交換機 。它也包括在橋接、交換和路由的之間區(qū)別。 本文在 Cisco Catalyst交換機不包括其中任一Cisco Catalyst LAN交換機 產(chǎn)品或配置功能。如果想要得知配置Catalyst交換機和關于 Cisco交換機的更多產(chǎn)品信息，參見以下鏈路：

• 局域網(wǎng)交換產(chǎn)品支持頁

在您開始之前

慣例

欲知關于文件慣例的更多信息，請參閱 Cisco技 術提示慣例。

前提

此文檔沒有特殊的先決 條件。

使用的組件

本文不限于特定軟件和硬件版本。

本文提供的信息在特定實驗室環(huán)境里從設備被創(chuàng)建了。用于本文的所有設 備開始了以一個缺?。J）配置。如果在一個真實網(wǎng)絡工 作，保證您使用它以前了解所有命令的潛在影響。

Swtiches和網(wǎng)絡

一個典型的網(wǎng)絡包括節(jié)點(計算機)，一連接媒質(有線或無線)和專門化的網(wǎng)絡設備類似路 由器或集線器。一旦互聯(lián)網(wǎng)，所有這些部分共同努力允許您 的計算機寄發(fā)信息到可能是在世界的另一邊的另一臺計算機!

交換機是多數(shù) 網(wǎng)絡的一個基本部分。他們使成為可能為了幾個用戶能同時 發(fā)送在網(wǎng)絡的信息沒有減慢下來。好象路由器允許不同的網(wǎng) 絡彼此連通，交換機允許不同的 節(jié)點 (網(wǎng)絡連接點，典型地計算機)網(wǎng)絡直接地彼此連通以 一個平穩(wěn)和高效的方式。

鏡象慣例思科公司Cisco Catalyst 交換機的例證。

有很多不同種類的交換機和網(wǎng)絡。在公司的內部網(wǎng)絡為每個 節(jié)點提供獨立的連接的交換機稱為LAN交換機。根本，LAN交 換機創(chuàng)建包含在那個特定的時刻聯(lián)絡與彼此的僅二個設備的一系列 的即時網(wǎng)絡。我們將著重于以太網(wǎng)網(wǎng)絡使用LAN交換機。 您將了解什么LAN交換機是并且透明橋接技術如何起作用。 您也將得知VLAN、Trunking和生成樹。

添加交換機

在今天被發(fā)現(xiàn)的最基本的網(wǎng)絡類型，節(jié)點使用集線器一起簡單被接通。因為網(wǎng)絡增 長，有此配置的一些潛在問題：

• 可擴展性：在集線器網(wǎng)絡，有限的共享帶 寬使它難適應重大的增長沒有犧牲性能。應用程序今天需要 更多帶寬。相當經(jīng)常，必須周期再設計整個網(wǎng)絡適應增長。

• 潛伏期：它使用信息包達到對其目的地的時間。因為每個節(jié)點在一個 基于集線器的網(wǎng)絡必須等待機會傳輸為了避免沖突，潛伏期能重大增加當您添加更多節(jié)點。 或如果某人傳輸一個大文件橫跨網(wǎng)絡，然后所有其他節(jié)點等 待機會發(fā)送他們自己的信息包。您以前可能看見了此在工作 。您設法訪問服務器或互聯(lián)網(wǎng)和一切突然減速到爬行。

• 網(wǎng)絡故障： 在一個典型的網(wǎng)絡，一個設備在集線器能引起問題為其他設 備附有集線器由于錯誤的速度設置(100Mbps在10Mbps集線器)或額外 廣播?？梢耘渲媒粨Q機限制廣播級別。

• 沖突：以太網(wǎng)使用稱為帶 沖突檢測的載波偵聽多路訪問的一個進程(CSMA/CD)橫跨網(wǎng)絡溝通。 在CSMA/CD之下，除非網(wǎng)絡是清楚的數(shù)據(jù)流，節(jié)點不會派出信 息包。 如果二個節(jié)點同時派出信息包，沖突發(fā)生并且信息包 丟失。然后兩個節(jié)點等待一個隨機時間并且重傳信息包。 其中有可能性網(wǎng)絡的任何信息包從兩個或多個個節(jié)點彼此將 干涉認為同一沖突域的一部分。一個網(wǎng)絡帶有很大數(shù)量的節(jié)點在同一 個分段經(jīng)常將有很多沖突并且大沖突域。

當集線器提供一個簡單的方法按比例提高和縮短距離 時信息包必須移動從一個節(jié)點獲得到另一個，他們不破壞實際網(wǎng)絡 分離分段。那是交換機進來的地方。

想象每個通信工具是等待機會的數(shù)據(jù)包繼續(xù)在其行程 。

設想集線器作為一個十字路口大家哪里必須終止。如 果超過一輛汽車同時到達交叉點，他們必須等待他們的輪進行。 但交換機是類似苜蓿葉形交叉點。每輛汽車能采取退 出彎道達到對他們的目的地沒有必須終止和等待其他數(shù)據(jù)流去由。 現(xiàn)在想象什么這是類似帶有相交在一個點的十二甚至一百條 路。相當數(shù)量等待和潛在沖突重大增加如果每輛汽車必須在 進行之前檢查所有其他路。如果可能采取一個退出彎道從任 何一個那些路對路您選擇，但它是否不是令人驚訝的？那確 切地是什么交換機為網(wǎng)絡流量執(zhí)行!

在集線器和交換機的之間一個重要區(qū)別是所有節(jié)點被接通到集線器 共用帶寬在他們自己之中當設備連接到交換端口有充分的帶寬全部 對本身時。例如，如果10個節(jié)點在10 Mbps網(wǎng)絡使用一臺集線 器傳遞，然后每個節(jié)點可能只獲得10 Mbps的部分如果其他節(jié)點在集 線器想要傳遞。但用交換機，每個節(jié)點能可能傳遞在充分的 10 Mbps。考慮我們的道路模擬。如果所有數(shù)據(jù)流來到 一個普通的交叉點，則必須與所有的人共享該交叉點。但苜 蓿葉形立交路口允許所有數(shù)據(jù)流從一條路全速繼續(xù)對下。

在完全交換網(wǎng)絡，交換機用一個專用 的分段替換以太網(wǎng)網(wǎng)絡的所有集線器為每個節(jié)點。這些分段 連接到交換機，支持多個專用的分段(有時在數(shù)百)。因為唯 一的設備在每個分段是交換機和節(jié)點，交換機拾起每傳輸在到達另 一個節(jié)點之前。 交換機然后傳送在適當?shù)姆侄蔚膸?因為所有分段包含僅單個節(jié)點，幀只到達預期的接收方。 這在一個交換網(wǎng)絡能允許許多會話同時發(fā)生。

鏡象慣例Cisco網(wǎng)絡一個網(wǎng)絡的示例 使用交換機。

交換允許網(wǎng)絡維護全雙工 以太網(wǎng)。在交換之前，以太網(wǎng)是半雙工，意味著僅一個設備 在網(wǎng)絡能在指定時候傳輸。在完全交換網(wǎng)絡，節(jié)點從未直接 地彼此只傳遞與交換機和。使用我們的道路模擬，當?shù)缆肥?工關閉在使用二通道路的一通道下時，半雙工于單個通道的問題是 類似的，類似。 數(shù)據(jù)流設法使用在兩個方向都相同的LANE。 這意味著數(shù)據(jù)流以后的單程必須等待直到數(shù)據(jù)流從另一個方 向終止。否則，他們正面將擊中!

完全交換網(wǎng)絡使用雙絞線或光纜，其中之二為發(fā)送和 接受數(shù)據(jù)使用獨立的導體。 在環(huán)境的此類型，以太網(wǎng)節(jié)點能 拋棄沖突檢測進程和任意傳輸，因為他們是能訪問媒體的唯一的潛 在設備。換句話說，數(shù)據(jù)流在每個方向有通道對本身。 這允許節(jié)點傳輸?shù)浇粨Q機交換機同時傳輸?shù)剿麄?，達到無沖 突環(huán)境。當二個節(jié)點交換信息時，傳輸在兩個方向有效也能 網(wǎng)絡的雙明顯的速度。例如，如果網(wǎng)絡的速度是10 Mbps然后 每個節(jié)點能同時傳輸在10Mbps。

一 個混合網(wǎng)絡與二臺交換機和三臺集線器。

多數(shù)網(wǎng)絡不全交 換的由于在替換所有招致的費用集線器用交換機。反而，和 集線器用于交換機的組合創(chuàng)建一個高效并且經(jīng)濟高效的網(wǎng)絡。 例如，公司在每個部門和一起連接所有部門級集線器的交換 機可能有集線器連接計算機。

交換技術

您能發(fā)現(xiàn)交換機有潛力 根本地更改節(jié)點能與彼此聯(lián)絡的方式。但您可能想知道什么 使它與路由器不同。交換機通常運轉在 第二層(數(shù)據(jù)或Datalink) OSI參考模式使用 MAC地址當路由器工作在 第三層(時網(wǎng)絡 ) 帶有第三層地址(IP、IPX或者AppleTalk根據(jù) 使用什么第三層協(xié)議)。交換機使用決定如何轉發(fā)信息包的算 法是與路由器用于的算法不同轉發(fā)信息包。在算法的上這些 區(qū)別之一在交換機和路由器之間是廣播 如何被處理。在所有網(wǎng) 絡，廣播包的概念對網(wǎng)絡的操作度是重要的。每當設備需要 派出信息但不知道誰應該派遣它到，派出廣播。例如，在時 候一臺新的計算機或其他設備進展到網(wǎng)絡，它派出廣播包宣布其存 在。其他節(jié)點(例如域服務器)能添加計算機到他們的 browser list (有點兒 類似地址目錄)和直接地與該計算機傳遞從該點。使用廣播在 時侯設備需要做公告對網(wǎng)絡的其余或對誰是不確定的信息的接收人 應該是。

OSI參考模式包括從金屬絲 構件的7個層(實際)對軟件(應用程序)。

他 們在廣播域收到到所有其他分段的集線器或交換機將傳遞所有廣播 包但路由器不。再考慮我們的四種方式交叉點。在我 們的類比，所有數(shù)據(jù)流穿了過交叉點不管哪里去?，F(xiàn)在想象 此交叉點在國境。 穿過交叉點，您必須提供邊防衛(wèi)兵以您去 的具體地址。如果沒有一個特定目的地，則衛(wèi)兵不會讓您通 過。路由器象這樣工作。沒有另一個設備的具體地址 ，它通過不會讓數(shù)據(jù)包。當您想要談同一個網(wǎng)絡的之間時， 區(qū)別部分這是一好事為保持網(wǎng)絡分別于彼此但不那么好。這 是交換機進來的地方。

LAN交換機依 靠 信息包交換。交換機建立二個分段的之間連接長期足夠發(fā)送當前信息包。流入信息包(一部分的以太網(wǎng)幀)被保存到一個臨時內存區(qū)域 (緩沖區(qū))，在幀標頭包 含MAC地址讀然后與在交換機的 查找表里維護的地址 列表比較。在基 于以太網(wǎng)的LAN，以太網(wǎng)幀包含一個正常信息包作為幀的有效載荷與 包括信息包的包括源和目的地MAC 地址信息的一個特殊頭。

基于信息包的交換機為路由數(shù)據(jù)流 使用三個方法之一：

• 切入直通

• 存儲或轉發(fā)

• 無片斷

當 信息包是由交換機，發(fā)現(xiàn)的切入直通 交換機讀MAC地址。 在存儲組成地址信息的六個字節(jié) 以后，他們立即開始寄發(fā)信息包到目的地節(jié)點，即使信息包的其余 進入交換機。

一臺交換機使用 存儲或轉發(fā) 將保存整個 信息包對緩沖區(qū)并且檢查它循環(huán)冗余校驗(CRC)錯誤或其他問題。 如果信息包有一個錯誤，則丟棄。 否則，交換機查找 MAC地址并且寄發(fā)信息包到目的地節(jié)點。許多交換機通過使用 直到某一錯誤級別被到達，然后變成存儲或轉發(fā)的切入直通組合二 個方法。非常因為這不提供錯誤改正，少量交換機嚴格是切 入直通。

一個較不普通的方法 無片斷。它工 作類似切入直通但存儲信息包的前64個字節(jié)在傳送它之前。此的原因是在首字母64字節(jié)的信息包期間，多數(shù)錯誤和所有沖突出 現(xiàn)。

LAN交換機在他們的物理設計 變化。 當前，有三種普遍的配置在使用中：

• 共享內存 - 在所有 交換端口共享 的一個普通的存儲器緩沖區(qū)存儲所有 流入信息 包 (輸入-輸出連接)，然后發(fā)送他們在正確 的端口之外為目的地節(jié)點。

• 矩陣 - 交換機的此類型有內部網(wǎng)格與交叉的 輸入端口和輸出端口。 當信息包在輸入端口時被發(fā)現(xiàn)，MAC 地址與查找表比較發(fā)現(xiàn)適當?shù)妮敵龆丝凇＝粨Q機在這兩個端 口其中相交的網(wǎng)格然后建立聯(lián)系。

• BUS體系結構 - 而不是網(wǎng) 格，一個內部傳輸路徑(common bus)由所有端口共享使用時分多路存取(TDMA) 。根據(jù)此配置的交換機有一個專用存儲器緩沖區(qū)為每個端口 和一個特定應用集成電路(ASIC)控制內部總線存取。

透明橋 接技術

多數(shù)以太網(wǎng)LAN 交換機使用稱為透明橋接技術的一個非常冷靜系統(tǒng)創(chuàng)建他們的地址 查找表。透明橋接技術是允許交換機了解的技術一切在網(wǎng)絡 需要知道節(jié)點位置沒有網(wǎng)絡管理員必須執(zhí)行任何東西。透明 橋接技術有五個部分：

• 了解

• 泛濫

• 過濾

• 轉發(fā)

• 過期

透明橋接技術如何起作用

• 交換機添加到網(wǎng)絡并且 多種分段插入交換端口。

• 計算機(節(jié) 點A)在第一個分段(分段A) 寄發(fā)數(shù)據(jù)到計算機(節(jié)點B)在另一個分 段(分段C)。

• 交換機從節(jié)點A得到第 一個數(shù)據(jù)包。 它讀MAC地址并且保存它對查找表為分段A 。 信息包被寄到它，交換機現(xiàn)在知道在哪里查找節(jié)點A。此進程被呼叫 了解。

• 因為交換機不知道節(jié)點B哪里，寄發(fā) 信息包到所有分段除了那個到達了(分段A)。 當交換機寄發(fā) 一個信息包到所有分段查找一個特定節(jié)點時，它稱為 泛濫。

• 節(jié)點B得到信息包并且發(fā)送信息包回 到節(jié)點A在應答。

• 信息包從節(jié)點B到 達在交換機。 現(xiàn)在交換機能添加節(jié)點B MAC地址到查找表為 分段C。因為交換機已經(jīng)知道節(jié)點A的地址，寄發(fā)信息包直接 地到它。由于節(jié)點A在一個不同的分段從節(jié)點B，交換機必須 連接二個分段發(fā)送信息包。這通認作為 轉發(fā)。

• 下一個信息包從節(jié)點A到節(jié)點B到達 在交換機。交換機現(xiàn)在有節(jié)點B的地址，因此轉發(fā)信息包直接 地到節(jié)點B。

• 節(jié)點C寄發(fā)信息到交換 機為節(jié)點A。 交換機查看MAC地址為節(jié)點C并且添加它到查找 表為分段A。交換機已經(jīng)有地址為節(jié)點A并且確定兩個節(jié)點在 同一個分段。 所以，它不需要連接分段A到另一個分段為數(shù) 據(jù)到旅行從節(jié)點C到節(jié)點A。所以，交換機在同一個分段將丟 棄移動在節(jié)點的之間信息包。這 過濾。

• 當交換機 添加節(jié)點到查找表，了解和充斥繼續(xù)。多數(shù)交換機有大量內 存在一臺交換機為維護查找表，但取消更舊的信息以便交換機不浪 費搜索通過過時的地址的時間。優(yōu)化使用此內存，交換機使 用稱為 過期的一個 技術。基本上，當時條目添加到查找表為 節(jié)點，產(chǎn)生它一個時間戳。每次信息包從節(jié)點收到，時間戳 更新。交換機有清除條目在某一時間長度以后沒有活動從該 節(jié)點的一個用戶可配置的計時器。這釋放其他條目的重要的 存儲器資源。正如你可看到透明橋接技術是極大的并且根本 免修護方式添加交換機需要做其工作的所有信息!

在我們的示例，二個節(jié)點共享每個 分段。在一個理想的LAN交換網(wǎng)絡，每個節(jié)點將有其自己的分 段。這將排除沖突的可能性并且對過濾的需要。注意 當時一個節(jié)點在分段A在分段B與一個節(jié)點談在10 Mbps，一個節(jié)點在 分段C在分段B能與一個節(jié)點也傳遞在10 Mbps。

冗余和廣播風暴

當我們及早談論了BUS 和環(huán)形網(wǎng)絡，一個問題是一個單點故障的可能性。在星形或 starbus網(wǎng)絡點帶有在帶來網(wǎng)絡的全部或部份的多數(shù)潛在發(fā)生故障交 換機或集線器。 查看示例如下：

在本例中，如果交換機A或C失去作用然后節(jié)點被接通到該特 定交換機是受影響但節(jié)點在其他二臺交換機能仍然傳遞。然 而，如果交換機B失去作用然后整個網(wǎng)絡減少。 若添加另一 個分段到我們的網(wǎng)絡接通交換機A和C？

即使其中一臺交換機失去作用，網(wǎng)絡將繼續(xù)。這提供 冗余和有效排除單點故障。

現(xiàn)在我 們有一個新的問題。在最后部分，您發(fā)現(xiàn)了交換機如何了解 節(jié)點哪里被找出。與所有交換機在循環(huán)現(xiàn)在連接了，一個信 息包從節(jié)點能很可能來自到交換機二個不同的分段。例如， 想象節(jié)點B 被接通到交換機A和需要與節(jié)點A傳遞在分段B. 交換機A 不知道誰節(jié)點A是，因此充斥信息包。

信息包通過分段A或分段C移動到其他二臺交換機(B & C)。 交換機B將添加為分段A維護的節(jié)點B到查找表當交換機C將添 加它到查找表為分段C.兩臺交換機未了解地址為節(jié)點A的Suppose時 。他們將充斥尋找節(jié)點A的分段B。每臺交換機將使用 另一臺交換機發(fā)送的信息包并且充斥它立即再取消因為他們仍然不 知道誰節(jié)點A是。交換機A從每個分段將收到信息包并且充斥 它取消在另一個分段。這導致 廣播風暴 因為信息包是廣播，接收和重播由每臺交換 機造成潛在嚴重網(wǎng)絡擁塞。

哪些給 生成樹帶來 我們...

生成樹

防止廣播風暴和循環(huán)的其他不需要的副作用， Digital Equipment Corporation 創(chuàng)建 被標準化了作為 802.1d規(guī)格由 Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 的生成樹協(xié)議(STP) 。根本，生成樹使用 生成樹算法(STA)感覺交換機比單程有更多與節(jié)點溝通，確定哪個方 式最佳并且遮蔽其他路徑。冷靜事是記錄其他路徑萬一主路 徑是未提供的。

這 是STP如何工作：

• 每臺交換機在交換 機為交換機分配一個組身份證，一個和一個為每個端口。 交 換機的標識，稱為 網(wǎng)橋ID (BID) 是8字節(jié)長并且與其中一個交換機的MAC 地址一起包含網(wǎng)橋優(yōu)先級(2個字節(jié))(6個字節(jié))。每個端口ID 是16位長帶有二個部分、一個6位優(yōu)先級設置和10位端口號。

• 路徑成本 值被測量每個端口。費用根據(jù)指南典型 地設立作為802.1d.一部分根據(jù)初始規(guī)范，費用是分段的帶寬(1個千 兆每秒)分開的1000 Mbps連接到端口。所以，10 Mbps連接將 有一費用的100 (10除的1000)。

  補 嘗網(wǎng)絡的增長的速度在吉比特范圍之外，輕微修改標準費用。 新的成本值是：

  帶寬	STP成本值
  4 Mbps	250
  10 Mbps	100
  16 Mbps	62
  45 Mbps	39
  100 Mbps	19
  155 Mbps	14
  622 Mbps	6
  1 Gbps	4
  10 Gbps	2

  您應該也注意到， 路徑成本可以是網(wǎng)絡管理員賦予的一個任意值而不是一個標準費用 值。

• 每臺交換機開始到網(wǎng)絡路徑為 每個分段它應該使用的發(fā)現(xiàn)進程選擇。此信息共享在所有交 換機之間使用稱為網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元的特殊網(wǎng)絡 幀 (BPDU)。 BPDU的部分是：

  • 根 BID - 這是當前根網(wǎng)橋的 BID。

  • 路徑成本到根網(wǎng)橋- 確定多 遠根網(wǎng)橋。例如，如果數(shù)據(jù)必須傳播三個100 Mbps分段到達 根網(wǎng)橋然后費用是38 (19 + 19 + 0)。 分段附加根網(wǎng)橋正常 將有路徑成本的零。

  • 發(fā)送器 BID - 發(fā)送BPDU交換機的BID。

  • 端口ID - 實際端口在交換機此BPDU 被發(fā)送 了從。

  所有交換機經(jīng)常發(fā)送BPDU彼 此設法確定多種分段的之間最佳路徑。當交換機從比那個好 它的另一臺交換機接受BPDU為同一個分段播放，將停止播放其BPDU 在該分段之外。 它改為將存儲另一臺交換機的BPDU為參考和 廣播到 inferior segments 例如從根網(wǎng)橋是更的分段。

• 根網(wǎng)橋 被選擇根據(jù)BPDU進程的結果在交換機之間。最 初，每臺交換機認為自己根網(wǎng)橋! 當交換機第一個功率在網(wǎng) 絡，它派出BPDU 與它是擁有BID作為根BID。當其他交換機 接受BPDU時，他們比較BID到那個他們已經(jīng)存儲了作為根BID。 如果新的根BID有一個低值，他們替換被保存的一個。但如果被保存的根BID是更低的，BPDU被發(fā)送到新的交換機與此BID 作為根BID。當新的交換機接受BPDU時，在它意識到它不是根 網(wǎng)橋并且替換根BID是接受的表與那個。結果是有最低的BID 的交換機由其他交換機選擇作為根網(wǎng)橋。

• 基于根網(wǎng)橋的位置，其他交換機確定哪些他們的端口 有最低的路徑成本到根網(wǎng)橋。這些端口呼叫 根端口 并且每臺交換 機(除當前根網(wǎng)橋之外) 必須有一。

• 交換機確定誰 指派了端口。Designated Port是用于的連接發(fā) 送和收到信息包在一個特定分段。由有只每個分段一 Designated Port，所有循環(huán)的問題是解決!

  被指派的端口選擇根據(jù)最低的路徑成本到根網(wǎng)橋為分 段。因為根網(wǎng)橋將有路徑成本的"0"，連接到分段的所有端口 對此將成為被指派的端口。為其他交換機，路徑成本為一個 被測量的分段比較。如果一個端口確定有一個更低的路徑成 本，則它成為Designated Port為該分段。如果兩個或多個個 端口有同一路徑成本，則交換機與最低的BID被選擇。

• 一旦Designated Port為網(wǎng)段被選擇 了，連接到該分段的所有其他端口成為 非指 定端口。他們阻塞網(wǎng)絡流量從采取該路 徑以便能通過Designated Port只訪問該分段。

每臺交換機有連續(xù)更新BPDU的表。 網(wǎng)絡現(xiàn)在 配置作為單個生成樹用根網(wǎng)橋作為Trunk和所有其他交換機作為分組 。每臺交換機與每個分段聯(lián)絡與根網(wǎng)橋通過根端口和通過被 指派的端口維護一個無環(huán)回路網(wǎng)絡。在根網(wǎng)橋開始出故障或 有網(wǎng)絡問題情形下，STP允許其他交換機立即重新配置網(wǎng)絡用作為根 網(wǎng)橋的另一臺交換機。此令人驚訝的進程產(chǎn)生公司能力有是 容錯相當容易維護的一個復雜網(wǎng)絡。

路由器和第三層交換

當多數(shù)交換機運行 在 數(shù)據(jù)層(時第二層 ) OSI參考模式，一些合并路由器的功能并且 也運行在 網(wǎng)絡層(第三層 ) 。 實際上，第三層交換機于 路由器是難以置信地類似的。

類似 路由器，第三層交換機實際上運轉在網(wǎng)絡層。

當 路由器收到一個信息包時，查看第三層(網(wǎng)絡層)起源和目的地址確 定信息包應該采取的路徑。這認為第三層(網(wǎng)絡)聯(lián)網(wǎng)活動。 一臺標準的交換機依靠MAC地址確定信息包的包括源和目的 地，是第二層(數(shù)據(jù))聯(lián)網(wǎng)。 路由器和第三層交換機的之間根 本區(qū)別是第三層交換機優(yōu)化硬件傳遞數(shù)據(jù)一樣快速象第二層交換機 ，他們做出決策關于怎樣傳輸數(shù)據(jù)流在第三層，正如路由器會。 在LAN 環(huán)境之內，因為在交換硬件，被建立第三層交換機比 路由器通?？焖?。實際上，許多Cisco的第三層交換機實際上 是快速地運行的路由器因為他們在"交換"硬件被構件與定制的芯片 在機箱里面。

模式匹配和緩存在第 三層交換機于模式匹配和緩存是類似的在路由器。使用一 張路由協(xié)議和路由表確定最佳路徑。 然而，第三層交換機有 能力動態(tài)地重編程序硬件帶有當前第三層路由信息。這是什 么允許快速數(shù)據(jù)包處理。在當前第三層交換機喜歡 Cisco Catalyst 6000，從路由協(xié)議獲得信息使用更新硬件緩存表。 6000是一個巨大方式連接到互聯(lián)網(wǎng)因為有廣域網(wǎng)卡，但不同 大小簡單路由器優(yōu)良通常是為接通到根據(jù)數(shù)據(jù)流和預算值的互聯(lián)網(wǎng) 。一個重要項目對附注，路由器是必要的當溝通在二個 VLAN 之間...時

VLAN

當網(wǎng)絡在大小和復雜性增長，許多公司轉向 虛 擬局域網(wǎng)(VLAN) 為邏輯構造此增長提供某 個方式。 基本上，VLAN是在一個單個廣播域 一起被組隊 根據(jù)某事 除物理位置之外節(jié)點的一件收藏品。 您及早得知廣播和路由 器如何不通過播放。廣播域是從在該網(wǎng)絡之內位于的所有節(jié) 點將收到一個廣播包的網(wǎng)絡的網(wǎng)絡(或部分)。在一個典型的 網(wǎng)絡，一切在路由器的同一邊是同一廣播域的所有部分。交 換機您實現(xiàn)VLAN現(xiàn)在有多廣播域類似于路由器。 但您仍然需 要路由器從一個VLAN發(fā)送到另一個，交換機不能單獨執(zhí)行此。

這是一些普遍原因公司也許有VLAN ：

• 安全- 分離系統(tǒng)帶有敏感 數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡的其余減少某人將獲得訪問到信息他們沒有被核準發(fā)現(xiàn) 的機會。

• Projects/Special應用程 序- 管理項目或與一個專用的應用程序一起使用可以由帶來 所有必需的節(jié)點的使用VLAN簡化。

• Performance/Bandwidth - 仔細網(wǎng)絡監(jiān)控使用 允許網(wǎng)絡管理員創(chuàng)建減少路由器跳躍的數(shù)量并且為網(wǎng)絡用戶增加明 顯的帶寬的VLAN。

• Broadcasts/Traffic流- 因為VLAN的原理元素 是事實不通過廣播數(shù)據(jù)流對不作為VLAN的部分的節(jié)點，自動地減少 廣播。 訪問控制列表 提供網(wǎng)絡管理員以方式控制誰看什么網(wǎng)絡流量。訪問控制 列表是網(wǎng)絡管理員創(chuàng)建列表的表什么地址訪問該網(wǎng)絡。

• Departments/Specific工作鍵入 - 公司可能希望VLAN為是大量網(wǎng)絡用戶的部門設置(例如多媒 體或工程)或VLAN橫跨部門投入員工的特定類型(例如管理器或銷售 員)。

您能使用多數(shù)交換機簡單創(chuàng)建 VLAN通過記錄到交換機通過 Telnet 和輸入?yún)?shù) 為VLAN (名字、域和端口分配)。在您創(chuàng)建了VLAN之后，然后 所有網(wǎng)段連接到分配的端口將成為該VLAN的一部分。

當 您在交換機時能有超過一個VLAN，他們不能直接地彼此溝通。 如果他們執(zhí)行它將阻撓目的對于有VLAN，是查出網(wǎng)絡的部分 。 溝通在VLAN之間要求使用路由器。

VLAN能橫跨多個交換機跨過并且您在每臺交換機能有 超過一個VLAN。對于多個VLAN 在多個交換機能通過交換機的 之間單條鏈路溝通，您必須使用稱為Trunking的 進程; Trunking是允許信息從多個VLAN轉入 交換機的之間一條鏈路的技術。

VLAN中繼協(xié)議(VTP) 是交換機使用在他們自己之中傳達關于VLAN配置的協(xié) 議。

在以上鏡象，每臺交換機有 二個VLAN。 在第一臺交換機，VLAN A和VLAN B通過單個端口 被發(fā)送(建立中繼)到路由器和通過另一個端口到第二臺交換機。 VLAN C和VLAN D建立中繼從第二臺交換機到第一臺交換機和 通過它到路由器。此Trunk能運載數(shù)據(jù)流從所有四個VLAN。 中繼鏈接從第一臺交換機的路由器能也運載全部4個VLAN。 實際上，與路由器的此一連接在所有4個VLAN實際上允許路由 器看來，好象安排4個不同的物理端口連接到交換機。

VLAN能與彼此聯(lián)絡通過二臺交換機 的之間中繼線連接使用路由器。例如，數(shù)據(jù)從一臺計算機在 在VLAN B的VLAN A (或VLAN C或VLAN D)需要達到對一臺計算機必 須從交換機再傳播到路由器和返回到交換機。由于透明橋接 算法和Trunking，個人計算機和路由器認為他們在同一個實際分段 !

正如你可看到LAN交換機是能實際 上產(chǎn)生變化進入您的網(wǎng)絡的速度和質量的一種令人驚訝的技術。