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实验三:eNSP交换机基础配置
2026/10/15 1:51:20 网站建设 项目流程

一、应用场景

交换机是局域网中最常见的设备,负责在同一网段内转发数据帧。企业办公区、学校机房、家庭网络中,几乎所有的有线设备都是通过交换机接入网络的。与路由器不同,交换机的工作比较简单:它根据 MAC 地址表,把数据帧从正确的端口转发出去,而不需要配置 IP 地址。

在实际工作中,网络工程师经常需要查看交换机的端口状态、检查 MAC 地址表、调整接口的速率和双工模式,以及排查某台设备接在哪个端口上。这些操作虽然基础,但使用频率极高。很多“网络时通时断”“网速慢”“端口指示灯不亮”之类的问题,最终都可能归结到交换机的接口状态或 MAC 地址表异常。

本实验模拟一个小型办公区,两台 PC 通过一台交换机互联。通过配置交换机的基本参数、查看 MAC 地址表和接口状态,帮助初学者建立对交换机工作原理的直观认识。本实验不涉及 VLAN 和路由,是纯二层交换的基础操作。

二、配置目标

  1. 掌握交换机的基本操作,包括设备命名、查看版本、保存配置。
  2. 理解交换机与路由器在接口配置上的区别:交换机物理接口默认工作在二层,不需要配置 IP 地址即可转发数据。
  3. 完成两台 PC 的 IP 地址配置,使二者通过交换机实现互通。
  4. 掌握查看交换机 MAC 地址表的方法,理解 MAC 地址表的作用。
  5. 掌握查看接口状态、速率、双工模式的方法。
  6. 学会手动配置接口速率和双工模式,并观察配置前后的变化。
  7. 通过display mac-address验证交换机是否学习到了 PC 的 MAC 地址。

三、重要概念说明

3.1 交换机的工作原理

交换机工作在数据链路层(二层),它的核心功能是根据 MAC 地址表转发数据帧。当交换机从某个端口收到一个数据帧时,会做两件事:

  1. 学习:把源 MAC 地址和收到该帧的端口号记录到 MAC 地址表中。
  2. 转发:查找目的 MAC 地址对应的端口,如果找到,就从该端口转发出去;如果找不到,就从除接收端口以外的所有端口泛洪出去。

MAC 地址表是交换机转发数据的依据,表项有老化时间,长时间不通信的表项会被自动删除。

3.2 交换机的接口

华为交换机的物理接口默认工作在二层(交换模式),可以直接转发数据帧,不需要配置 IP 地址。这一点与路由器接口不同:路由器的物理接口默认在三层,必须配置 IP 地址才能转发数据包。

如果确实需要给交换机配置 IP 地址(例如用于远程管理),通常是通过 VLAN 接口(VLANIF)来实现,这会在后续 VLAN 实验中详细介绍。

3.3 速率与双工模式

交换机接口的速率和双工模式可以手动配置,也可以自动协商。常见配置包括:

配置项可选值说明
速率10、100、1000、autoauto 表示自动协商
双工full、half、autofull 为全双工,half 为半双工

双工不匹配是导致网络时通时断、丢包严重的常见原因之一。如果一端强制全双工,另一端强制半双工,就可能出现冲突和丢包。因此,在实际工程中,除非对端设备有特殊要求,否则建议保持 auto 自动协商。

四、实验拓扑

本实验采用一台交换机连接两台 PC 的最简拓扑。

接口与 IP 地址规划表:

设备接口IP 地址子网掩码对端设备
PC1以太网192.168.1.2255.255.255.0SW1 GE0/0/1
PC2以太网192.168.1.3255.255.255.0SW1 GE0/0/2

注意:本实验中没有路由器,PC 的默认网关可以暂时不配置,或者配置为同一网段的任意地址。因为两台 PC 在同一网段,通过交换机即可直接通信,不需要网关。

设备列表:

设备型号数量
交换机S57001 台
PCPC2 台
连线Copper(铜线)2 条

五、实验步骤

5.1 配置 PC 的 IP 地址

双击 PC1,进入“基础配置”选项卡:

配置项值
IPv4 地址192.168.1.2
子网掩码255.255.255.0

双击 PC2,进入“基础配置”选项卡:

配置项值
IPv4 地址192.168.1.3
子网掩码255.255.255.0

配置完成后,分别在两台 PC 的命令行中输入ipconfig查看是否生效。

5.2 配置交换机基本信息

双击 SW1,进入命令行界面,执行以下配置:

<Huawei>system-view[Huawei]sysname SW1[SW1]quit

查看交换机版本信息:

<SW1>display version

可以看到交换机的型号、VRP 版本、运行时间等信息。

说明:与路由器一样,交换机的配置也需要保存。执行save命令,按提示输入y确认。

5.3 验证 PC 互通

在 PC1 上 ping PC2:

PC1>ping192.168.1.3

第一次 ping 可能会丢一个包(ARP 解析过程),之后应能正常收到回复。这说明两台 PC 通过交换机已经可以通信。

注意:交换机不需要任何配置,只要物理连接正常,同一网段的两台 PC 就能互通。这是因为交换机默认所有端口都在同一个广播域中。

5.4 查看 MAC 地址表

在 SW1 上执行:

[SW1]display mac-address

输出中应该能看到两条 MAC 地址表项,分别对应 PC1 和 PC2 的 MAC 地址。每条表项包含以下信息:

字段含义
MAC Address学习到的 MAC 地址
VLAN所属 VLAN,默认为 1
Type表项类型,dynamic 表示动态学习
Port学习到该 MAC 的端口

例如:

MAC Address VLAN Type Port 5489-98xx-xxxx 1 dynamic GE0/0/1 5489-98xx-yyyy 1 dynamic GE0/0/2

这说明交换机已经从 GE0/0/1 学习到了 PC1 的 MAC 地址,从 GE0/0/2 学习到了 PC2 的 MAC 地址。后续转发数据时,交换机会根据这张表进行精确转发,而不是泛洪。

5.5 查看接口状态

在 SW1 上执行:

[SW1]display interface GigabitEthernet0/0/1

输出中可以看到接口的物理状态、速率、双工模式等信息。关键字段包括:

字段含义
current state当前物理状态,UP 或 DOWN
Line protocol current state协议状态,UP 或 DOWN
Port Mode端口模式,默认为 COMMON
Duplex双工模式,FULL 或 HALF
Speed速率,如 1000M

也可以使用display interface brief快速查看所有接口的摘要信息:

[SW1]display interface brief

六、思考

  1. 交换机为什么不需要配置 IP 地址就能让两台 PC 互通?路由器和交换机在这点上有什么区别?
  2. display mac-address中的 VLAN 字段为什么显示为 1?如果后续配置了 VLAN,这个字段会如何变化?
  3. MAC 地址表项的老化时间是多少?如果长时间不通信,表项会怎样?如何手动清空 MAC 地址表?
  4. 在 SW1 上执行display interface brief,观察各接口的 Physical 和 Protocol 状态。如果某个接口没有连接设备,状态显示为什么?
  5. 如果将 PC2 的 IP 地址改为 192.168.2.3/24,PC1 还能 ping 通 PC2 吗?为什么?

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