交换机基本配置方式实验原理

交换机是计算机网络中一个很重要的设备，其作用是将接收到的数据包传输到合适的目的地。针对不同的网络环境和需求，交换机有不同的基本配置方式。本文将从多个角度去分析交换机基本配置方式的实验原理。

实验原理

基本概念

交换机是一种网络设备，它根据目标地址将数据包发送到正确的网络段。与集线器不同，交换机能够支持全双工的通信，提供更高的速度和更好的传输质量。

交换机配置有两种方式：静态配置和动态配置。

静态配置

在静态配置中，管理员手动将交换机端口连接的设备的MAC地址注册到交换机中。当数据包到达交换机端口时，交换机会检查其目标MAC地址是否在注册表中。如果是，交换机将数据包传送到相应的端口上；否则，交换机会将数据包广播到所有端口。

动态配置

在动态配置中，交换机在收到数据包时会自动学习源MAC地址，并将其与所连接端口相关联。当数据包需要发送到目标设备时，交换机将检查目标设备的MAC地址，并找到此设备所连接的端口，直接转发数据包到目标设备所对应的端口。

实验过程

实验环境：安装Cisco Packet Tracer仿真器，搭建一个网络拓扑结构，包括三台PC机和一个交换机。

实验步骤：

1.静态配置

将PC1、PC2、PC3的MAC地址手动注册到交换机。

打开PC1，向PC3进行数据包发送：

- 交换机将数据包广播到所有端口

- PC2不会做出反应，因为数据包的目的MAC地址不是它的MAC地址

- PC3会接收到数据包并回送ACK信号给PC1

2.动态配置

打开交换机的STP协议，打开交换的Spanning Tree协议开关。

再次向PC3进行数据包发送：

- PC1发送数据包到交换机

- 交换机会自动学习PC1的IP地址，并将其与所连接的端口相关联

- 交换机检查目标设备的MAC地址，并找到此设备所连接的端口，直接转发数据包到目标设备所对应的端口。

总结

通过实验测试可看出，静态配置需要管理员手动将MAC地址注册到交换机中，此方法适合于网段变化频繁的环境，或网络规模较小的场所使用。

而动态配置则更加自动化且学习效率更高，适合于大规模企业网络环境中使用；但需要注意，如果有恶意设备在网络中，可能会利用动态学习技术进行攻击。