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交换机就是做数据的转发，交换机转发的依据是MAC地址表,（路由器转发的依据是路由表）
交换机的MAC地址表里写着MAC地址 interface VLANID 。
交换机处理的是数据帧。
不管是静态路由还是动态路由，路由表是通过路由协议来完成的，而MAC地址表是通过 学习 而来的。
交换机的原理就是四个动作：转发 学习 泛洪 老化 。
详细如下：
交换机转发数据帧，转发的依据是MAC地址表。
那MAC地址表如何形成呢？通过学习 泛洪 两个动作完成。
那MAC地址表如何维护呢？是通过老化时间。老化时间为5分钟。如果5分钟内收不到某一MAC地址，就把该MAC地址删除掉。
MAC地址表是占内存占空间的，如果不老化的话，会产生很多条很多条，使交换机的转发速度越来越慢。
有一种攻击：
用一个软件模拟的发数据帧给交换机，源MAC地址不停的变，一分种变N多次，这样交换机就得不停的学习，持续一段时间后，交换机的内存就不够用了，这样交换机就死机了。这是攻击的一种。但老化时间无法防止这种攻击。
三层口是处理数据包的（可以理解为七层模型中的第三层，有包头），可以设置IP，路由器的接口可以设置IP，
但交换机的口是二层口（可以理解为七层模型中的第二层），是转发数据帧的，可不能设置IP。
交换机就跟电脑一样，只能设置一个IP。
物理局域网 LAN Local Area Network
虚拟局域网 VLAN Virtual Local Area Network
把一物理局域网划分为虚拟局域网两种方法式：
根据端口划分，是静态VLAN 两个动作 ，建立VLAN，把接口加入VLAN
根据MAC地址划分，是动态VLAN（动态VLAN是很复杂的，只探讨静态VLAN）
VLAN 1是默认VLAN ,也叫本征VLAN，意思是代表交换机本身
你对VLAN 1设置的东西就是对交换机本身设置的
你对VLAN 1设置的IP，就是对交换机本身设置的IP
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两交换机之间的虚拟局域网VLAN如何通信？ 配置中继链路（trunk）
原理：
让两交换机上的一条链路承载多个VLAN的信息，即允许通过多个VLAN。
即成为中继链路就可以承载多个VLAN信息。
而成为中继链路的前提是两交换机的端口进行协商。
只有协商的结果是中继才能承载，不是中继就承载不了。
而协商的结果是由协商模式决定的。
有五种模式
access 无论如何协商都成不了中继链路
trunk 一定要成为中继
auto 自动，无所谓 两端都是auto成不了中继
desirable 期望，期望成为中继
不协商模式 这个忽略
以上四种模式都会发一种协商数据帧DTP，每30秒发一次。
DTP就是动态trunk协议
成为中继链路数据帧都流过来之后，对方的交换机怎么知道这个数据帧属于VLAN几呢 ？
在trunk接口上打标签，一端打标签，另一端拆标签。
打标签就是重新封装
封装有两种（encapsulation）
IEEE 802.1q #是数字1 全球通用的
ISL #是思科独有
IEEE 802.1q是如何封装的？
目标MAC 源MAC tag type/length data fcs
6 6 4 2 46－1500 4 字节
tag标签是4个字节，32位，其中只有12位代表vlan id
2的12次方是4096
所以vlan编号的范围是0－4095 0是开头，4095是结尾，开头和结尾都不用。
所以是1－4094，又因为1是本征VLAN
所以
2－1000 #是人为可用的
1001－1005 #保留的 每个交换机都有 令牌环网 光纤网用的
1006－1024 #内置的 科研用
1025－4094 #人为可用的
如果要创建大于1000的VLAN号，需要把VTP的模式改为透明模式。
ISL的封装
head 目标MAC 源MAC type/length data fcs crc
头 26 6 6 2 46－1500 4 4 字节
head头26字节，其中只有15位表示vlan id.
在29系列的交换机上，只支持802.1q的封装，封装命令不需要敲，因为根本没有封装命令，默认就是802.1q封装，
在3系列以上的交换机上，支持两种封装 如果不封装，switchport mode trunk 命令敲不上，会报错。
真实设备的所有口默认期望模式，模拟器的所有口默认自动模式。
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背景：
形成物理环路就会发生广播风暴，每个交换机都在不停的更新MAC地址表，CPU很忙，交换机不停的闪烁，这很正常说明在转发数据，如果不闪了一直亮，说明交换机死机了。
那如何解决呢？
把物理环路逻辑的断开，即把一个口逻辑的阻塞掉，然后就不是一个环路了。这就是生成树协议。
生成树协议（STP spanning tree protocol）：
将物理环路中的某个接口逻辑的阻塞。防止广播风暴。不用敲任何的命令，自动阻塞
生成树原理详解：
如何选根桥？
每台交换机在启动的时候会向外发送一个称为BPDU的数据帧，该帧中包含的其中一项是该交换机（网桥）的ID号，称为BridgeID(BID).
BID由两部分组成：
网桥的优先级（默认为32768）和该网桥的MAC地址。
最终比较BID，最小的BID为根桥交换机(root bridge switch)
当根桥选出来之后，只有根桥交换机每2秒产生一次BPDU，其它非桥交换机只转发BPDU。
如何选根端口？
每个非根桥上有一个根端口（root port），在每台非根桥上选一个接口为根端口
1 比较到根网桥整个路径的开销最小
开销与带宽有关，以下是人为规定的
10M/s 开销为100；
100M/s 开销为19
1G/s 开销为4；
10G/s 开销为 2
2 比较对端网桥/直连网桥较小的BID
3 比较较小的PORT ID
PORT ID 也由两部分组成：
PORT优先级 PORT编号
注意：portid是比较BPDU出接口的
如何选指定端口(dp)？
在每个网段上选一个接口为指定端口 （designate port）
1 根桥上的所有端口都是指定端口
2 比较到达根桥路径开销最小的
3 比较较小的BID
4 比较较小的PORTID
5 剩下的口就是阻塞的
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一个VLAN会有一个环，有多少个VLAN就有多少个环，一个VLAN就有一个根。
手动修改优先级，就可以指定谁是根。且修改优先级的时候也只能改某个VLAN的优先级。
如果三层和二层之间某根线断掉了，二层交换机要绕弯路才能找到根，这样就降低了速度。
所以，我们可以在三层的两个交换机之间连接两根网线做链路捆绑，把两根聚合成一根，这样，不仅带宽提高了，提升了速度，还去掉了环路。
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路由器的物理接口上配子接口
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一个设备即有路由器功能又有交换机的功能
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切换网关用的，在系统上叫群集 ，故障转移 HA高可用；在设备上叫路由热备。
有两种技术，一种是全球通用的vrrp 一种是思科独有的HSRP 都是切换网关用的，
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HSRP
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