計算機網絡實驗報告
實驗三：交換機的交換表
參考書籍：《計算機網絡》（第七版 謝希仁）P99-101
目錄：
- 交換表的工作原理
- 交換機的MAC地址表的配置
- 實驗內容
一：交換表的工作原理
- 存儲轉發方式
把整個數據幀先緩存後再進行處理。
- 交換機建立一個交換表，根據交換表來轉發數據。
1.1 以太網交換機的自學習功能
以太網交換機運行自學習算法自動維護交換表。
開始時，以太網交換機裏面的交換表是空的
1.2: 按照以下自學習算法 處理收到的幀和建立交換表
- A 先向 B 發送一幀，從接口 1 進入到交換機。
- 交換機收到幀後，先查找交換表，沒有查到應從哪個接口轉發這個幀。
- 交換機把這個幀的源地址 A 和接口1 寫入交換表中，並向除接口1以外的所有的接口廣播這個幀。
- C 和 D 將丟棄這個幀，因爲目的地址不對。只 B 才收下這個目的地址正確的幀。這也稱爲過濾。
- 從新寫入交換表的項目 (A, 1) 可以看出，以後不管從哪一個接口收到幀，只要其目的地址是A，就應當把收到的幀從接口1轉發出去。
- B 通過接口 3 向 A 發送一幀。
- 交換機查找交換表，發現交換表中的 MAC 地址有 A。表明要發送給A的幀（即目的地址爲 A 的幀）應從接口1轉發。於是就把這個幀傳送到接口 1 轉發給 A。顯然，現在已經沒有必要再廣播收到的幀。
- 交換表這時新增加的項目 (B, 3)，表明今後如有發送給 B 的幀，就應當從接口 3 轉發出去。
- 經過一段時間後，只要主機 C 和 D 也向其他主機發送幀，以太網交換機中的交換表就會把轉發到 C 或 D 應當經過的接口號（2 或 4）寫入到交換表中。
- 考慮到可能有時要在交換機的接口更換主機，或者主機要更換其網絡適配器，這就需要更改交換表中的項目。爲此，在交換表中每個項目都設有一定的有效時間。過期的項目就自動被刪除。
1.3：以太網交換機的這種自學習方法使得以太網交換機能夠即插即用，不必人工進行配置，因此非常方便。
1.4：交換機自學習和轉發幀的步驟歸納
- 交換機收到一幀後先進行自學習。查找交換表中與收到幀的源地址有無相匹配的項目。
- 如沒有，就在交換表中增加一個項目（源地址、進入的接口和有效時間）。
- 如有，則把原有的項目進行更新（進入的接口或有效時間）。
- 轉發幀。查找交換表中與收到幀的目的地址有無相匹配的項目。
- 如沒有，則向所有其他接口（進入的接口除外）轉發。
- 如有，則按交換表中給出的接口進行轉發。
- 若交換表中給出的接口就是該幀進入交換機的接口，則應丟棄這個幀（因爲這時不需要經過交換機進行轉發）。
二：交換機的MAC地址表的配置
- MAC（Media Access Control，媒體訪問控制）地址表記錄了MAC 地址與接口的對應關係，以及接口所屬的VLAN 等信息
- MAC 地址表項的生成方式有兩種：自動生成、手工配置。
- 一般情況下，MAC 地址表由設備通過源MAC 地址學習自動生成。
- 爲了提高安全性，網絡管理員可手工在MAC 地址表中加入特定MAC 地址表項，將用戶設備與接口綁定，從而防止非法用戶騙取數據。
- MAC 地址表項分爲以下幾種：
- 靜態 MAC 地址表項：由用戶手工配置，表項不老化
- 動態 MAC 地址表項：可以由用戶手工配置，也可以由設備通過源MAC 地址學習自動生成。
- 配置靜態/動態MAC地址表項
- 1.進入系統視圖
交換機管理界面輸入SYS
2.添加或者修改靜態/動態MAC地址表項
mac-address { dynamic | static } mac-address interface interface-type
interface-number vlan vlan-id
精簡版
mac-address { dynamic | static } mac-address
- 關閉MAC地址學習功能
在系統視圖下
undo mac-address mac-learning enable
- 配置動態MAC地址表項的老化時間
mac-address timer { aging seconds | no-aging } - 交換機MAC地址轉發表的表項包括：
- 目的MAC地址
- 端口所屬的VLAN ID
- 狀態
- 轉發端口號
- 有效時間
- H3C S5560X交換機的MAC配置
- 顯示地址表信息
display mac-address - 顯示某個接口下的地址表信息
display mac-address interface gi 1/0/1 - 顯示地址吧動態表項老化時間
display mac-address aging-time - 顯示MAC地址學習功能的開啓狀態
display mac-address mac-learning![]()
- 顯示地址表信息
- 在Windows上查看主機MAC地址命令
ipconfig –all 注意不要弄錯了網卡（intel網卡）![]()
三：實驗內容
實驗拓撲圖
- 通過DMC連接到交換機
<!--即使用瀏覽器訪問10.3.18.xxx
帳戶名：admin
密碼：admin123
-->
2.將各主機連接到交換機5560X
<!--將各主機的網線從機櫃防火牆的接口處拔掉有序插到交換機5560X的接口上-->
3.使用各種查看mac信息的命令
<!-- 顯示地址表信息
display mac-address
顯示某個接口下的地址表信息
display mac-address interface gi 1/0/1
顯示地址吧動態表項老化時間
display mac-address aging-time
顯示MAC地址學習功能的開啓狀態
display mac-address mac-learning
-->
4.交換機MAC信息學習實驗
① A、B、C、D四臺主機分別連接到交換機
② 爲A、B、C、D四臺主機的intel網卡配置ip：192.168.1.1 – 192.168.1.4
<!--
分別打開A B C D機器網絡連接的更改適配器界面，
選擇intel網卡，右鍵點擊屬性，修改其ipv4的ip地址爲
192.168.0.x，子網掩碼設置爲255.255.255.0
-->
③記錄各臺主機的MAC地址、IP地址、連接到交換機的接口號，所有主機關閉防火牆。然後執行以下操作
C發送數據包給B
C發送數據包給A
D發送數據包給A
A發送數據包給D，使用ping操作，
<!--在windows的命令提示符窗口下，輸入ipconfig -all
在控制檯打印出的信息中找到intel網卡的相關信息，
記錄其mac地址，ip地址，並記錄各主機通過配線架連接到交換機
5560X的端口號。
最後，在控制檯根據實驗要求分別ping 各個主機
格式：ping ip(192.168.1.x)
-->
5.配置靜態MAC地址實驗
①在windows中查看各計算機的MAC地址
<-- cmd中輸入ipconfig -all查看-->
②在交換機上將上述MAC地址配置到各個接口
<-- 在交換機管理界面將地址全部改成靜態mac地址即可-- >
③使用ping命令查看能否ping通
<--可以ping通-->
④交換機配置靜態MAC地址不變，但是將主機A和主機B所連接的端口互換，查看能否ping通，並截圖。
<!—可以ping 通，因爲交換機的交換表會即時用新的地址，接口信息覆蓋之前存在交換表中的信息-->
6. 配置動態MAC地址表項的老化時間
①將表現老化時間配置爲10s
<!—
進入系統視圖下 在管理界面輸入sys
輸入命令：mac-address timer aging 10
-->
②查看何時MAC地址的表項會消失
<!—
10s後再次查看交換機表中信息即消失，
因爲老化時間設置爲10s，10s後交換表的數據會自動情況
-->
7.關閉MAC地址學習功能
①關閉MAC地址學習功能
<!--
在交換機管理界面輸入sys進入視圖
然後輸入undo mac-address mac-learning enable
關閉學習功能
-->
②查看主機之間能否ping通
<!--
無法ping 通 因爲交換機的交換表中一直爲空，無法轉發數據
-- >