一、 原理描述

交换机（Switch）也称为交换式集线器，其工作在OSI 第二层（数据链路层)上，基于MAC（介质访问控制地址）识别能完成封装转发数据包功能的网络设备，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具有自动寻址能力和交换作用。交换机能为子网提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。
交换交换机之间在通过以太网电接口对接时，需要协商一些接口参数，如双工模式、接口速率等。
（1）双工模式。在通信中，根据信道使用的方式可以分为单工、半双工和全双工3类。交换机端口一般使用半双工或全双工。半双工是指在同一时刻端口只能发送或接收数据，全双工是指端口可以同时发送和接收数据。如果交换机的两端接口在自协商模式上不统一，就会造成报文的交互异常。
（2）接口速率。交换机的接口速率用bps来表示，即每秒可以传输的比特数。一般百兆交换机的接口速率为100Mbps，千兆交换机的接口速率是1000Mbps。交换机可根据需要调整以太网的接口速率。在默认情况下，当以太网工作在非自协商模式时，其接口速率为接口支持的最大速率。
在实际使用时，根据数据处理量和交换机的性能，可以分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机，主要区别如下。
接入层交换机：一般用于直接连接客户端计算机。其目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。
汇聚层交换机：一般用于楼宇间，相当于一个局部或重要的中转站，是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能、更少的接口和更高的交换速率。
核心层交换机：相当于一个出口。其主要目的在于通过高速转发数据包，提供高速、优化、可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性、性能和吞吐量，一般都要求电源冗余。

二、 实验目的

1.理解双工模式。
2.理解接口速率。
3.掌握如何更改双工模式的配置。
4.掌握如何更改接口速率的配置。

三、 实验内容

1.实验场景
某学院根据教学需求要新组建一个网络，购置了4台交换机，其中S1、S2、S3为接入层交换机，S4 为汇聚层交换机。要求网络管理员在进行交换机基本配置时，所有接口都使用全双工模式，并根据需要配置接口速率。
2.实验要求
根据实例说明，建立一个交换机基础配置的网络拓扑，按给出的实验编址进行基本配置，然后对交换机的双工模式、接口速率进行配置。

四、实验步骤

1.建立实验拓扑

交换机基础配置的拓扑结构如图3-1所示，S1~S3选择S3700，S4选择S5700，设备连线选择Copper，连接到设备时选择GE或Ethernet 接口。

设置各交换机的名称，注意，每次修改参数后都要使用save命令进行保存。

<Huawei>system-view
[Huawei] sysname S1
[S1]
<S1>save

2.设备编址

设备编址如表3-1所示。

双击PC1，打开图形化界面，配置I地址和子网掩码，如图3-2所示。用同样的方式对PC2和PC3进行设置。
略
图3-2配置ip地址和子网掩码

3.检测链路连通性

第1步：设置完毕后，单击“开启设备”按钮开启所有设备，如图3-3所示。

图3-3“开启设备”按钮
第2步：在PC1的图形化界面“命令行”页面中输入ping命令，检测每条直连链路的连通性，如图3-4所示。
此时，PC1和PC2已经可以正常通信了。

图3-4链路连通性检测

4.交换机双工模式配置

配置接口的双工模式可以在以下两种模式下进行。
（1）自协商模式。在这种模式下，接口的双工模式是与对端的接口进行协商而获得的。若协商所获得的双工模式不符合实际要求，则要通过配置模式的取值范围来控制协商的结果。在默认情况下，以太网接口自协商双工模式范围为接口所支持的双工模式。如果两个互联的设备的接口都支持全/半双工，当协商工作在半双工模式而实际工作又需要在全双工模式时，就可以使用auto duplex full命令使其都变成全双工模式。
（2）非自协商模式。在这种模式下，可以手动配置接口的双工模式。
第1步：使用system-view和interface命令进入接口视图。
第2步：使用undo negotiation auto命令关掉自协商功能。
第3步：使用duplex full命令指定双工模式为全双工。
根据以上步骤依次对每个接口进行修改，具体程序如下。
S1

<S1>system-view
[S1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[S1-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto
[Sl-GigabitEthernet0/0/1]duplex full

S2

<S2>system-view
[S2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[S2-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto
[S2-GigabitEthernet0/0/1]duplex full

S3

<S3>system-view
[S3]interface GigabitEthernet 0/0/1
[S3-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto
[S3-GigabitEthernet0/0/1]duplex full

S4

<S4>system-view
[S4]interface GigabitEthernet 0/0/1
[S4-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto
[S4-GigabitEthernet0/0/1]duplex full
[S4]interface GigabitEthernet 0/0/2
[S4-GigabitEthernet0/0/2]undo negotiation auto
[S4-GigabitEthernet0/0/2]duplex full
[S4]interface GigabitEthernet 0/0/3
[S4-GigabitEthernet0/0/3]undo negotiation auto
[S4-GigabitEthernet0/0/3]duplex full

5.交换机接口速率配置
（1）自协商模式。在这种模式下，接口速率是与对端的接口进行协商而获得的。在默认情况下，以太网接口的自协商速率范围为接口支持的所有速率。若协商的速率不符合实际要求，则要通过配置速率的取值范围来控制协商的结果。如果两个互联的设备的接口自协商速率为10Mbps，而实际要求是100Mbps，就可以使用auto speed100命令来进行配置。
（2）非自协商模式。手动配置接口速率，以防止发生无法正常通信的情况。在默认情况下，以太网接口的速率为接口支持的最大速率。根据网络的需要来调整接口速率。GE接口速率为100Mbps，Ethernet 接口速率为10Mbps。
第1步：使用system-view和interface命令进入接口视图。
第2步：使用undo negotiation auto命令关掉自协商功能。
第3步：使用speed命令配置以太网接口速率。
用同样的方法设置其他交换机的接口速率。

[S1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[Sl-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto
[S1-GigabitEthernet0/0/1]speed 100
[S1]interface Ethernet 0/0/1
[S1-Ethernet0/0/1]undo negotiation auto
[S1-Ethernet0/0/1]speed 10

其中S4的3个接口速率全部设置为100Mbps。

[S4linterface GigabitEthernet 0/0/1
[S4-GigabitEthernet0/0/1lundo negotiation auto
[S4-GigabitEthernet0/0/1] speed 100
[S4]interface GigabitEthernet 0/0/2
[S4-GigabitEthernet0/0/2]undo negotiation auto
[S4-GigabitEthernet0/0/2] speed 100
[S4]interface GigabitEthernet 0/0/3
[S4-GigabitEthernet0/0/3]undo negotiation auto
[S4-GigabitEthernet0/0/3] speed 100

注：此为记录笔记，如有不足，还望海涵，可留言斧正