概念与作用

交换机(switch)是集线器的换代产品，其作用也是将传输介质的线缆汇聚在一起，以实现计算机的连接。但集线器工作在OSI模型的物理层，而交换机工作在OSI模型的数据链路层。

工作原理

地址表

• 端口地址表记录了端口下包含主机的MAC地址。端口地址表是交换机上电后自动建立的，
• 保存在RAM中，并且自动维护。

• 交换机隔离冲突域的原理是根据其端口地址表和转发决策决定的。

  转发决策

• 交换机的转发决策有三种操作：丢弃、转发和扩散。
• 丢弃：当本端口下的主机访问已知本端口下的主机时丢弃。
• 转发：当某端口下的主机访问已知某端口下的主机时转发。
• 扩散：当某端口下的主机访问未知端口下的主机时要扩散。
• 每个操作都要记录下发包端的MAC地址，以备其它主机的访问。

VLAN

• Virtual Lan是虚拟逻辑网络，交换机通过VLAN设置，可以划分为多个逻辑网络，从而隔离广播域。具有三层模块的交换机可以实现VLAN间的路由。

端口模式

个人理解部分

1、Access口：仅可以属于某一个Vlan，所以可以连客户端，且客户端只能属于端口的VLAN。

2、Trunk口：可以属于多个VLAN ，且默认VLAN的数据帧会发出会去掉VLAN标签，其他的VLAN发送不去除VLAN标签，所以只有默认VLAN的端口可以连客户端

3、Hybrid口：可以属于多个VLAN，可以让属于多个VLAN的端口为数据帧打上指定的VLAN标签或去掉某些VLAN标签。所以可以指定为连接的客户端分配多个VLAN。

默认VLAN

1、Access端口只属于1个VLAN，所以它的缺省VLAN就是它所在的VLAN，不用设置；

2、Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN， 所以需要设置缺省VLAN ID。缺省情况下，Hybrid端口和Trunk端口的缺省VLAN为VLAN 1；

如果设置了端口的缺省VLAN ID，当端口接收到不带VLAN tag的报文后，则将报文转发到属于缺省VLAN的端口；当端口发送带有VLAN tag的报文时，如果该报文的VLAN ID与端口缺省的VLAN ID相同，则系统将去掉报文的VLAN tag，然后再发送该报文。

注：对于华为交换机，缺省VLAN被称为“Pvid Vlan”，对于思科交换机缺省VLAN被称为“Native Vlan”。

交换机接口出入数据处理过程：

1、Access端口收报文：

收到电脑或者其他设备的一个报文，判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID， 并进行交换转发；如果有则直接丢弃（缺省）；

Access端口发报文：

将报文的VLAN信息剥离， 直接发送出去；

2、Trunk端口收报文

收到一个报文，判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID，并进行交换转发；如果有则判断该Trunk端口是否允许该VLAN的数据进入：如果可以则转发，否则丢弃；

Trunk端口发报文：

比较端口的PVID和将要发送报文的VLAN信息，如果两者相等则剥离VLAN信息，再发送，如果不相等则直接发送；

3、Hybrid端口收报文：

收到一个报文，判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID， 并进行交换转发；如果有则判断该Hybrid端口是否允许该VLAN的数据进入，如果可以则转发，否则丢弃（此时端口上的untag配置是不用考虑的，untag配置只是对发送报文时起作用）。

Hybrid端口发报文

1、判断该VLAN在本端口的属性（disp interface即可看到该端口对哪些VLAN是untag，哪些VLAN是tag）；

2、如果是untag则剥离VLAN信息，再发送，如果是tag则直接发送；