交换机怎么用教程,交换机连接设置教程

题图来自Unsplash，基于CC0协议

导读

首先，我们需要了解一下交换机是什么以及它的基本功能。简单来说，交换机就像一个非常聪明的信息小助手，工作在我们的家庭或办公网络“后台”。路由器负责把我们家里的网络和外部的互联网连接起来，它通常有一个或者两个WAN口（连接互联网或光猫）和多个LAN口（通常会标记为“Ethernet”或“LAN”）用于连接我们家里的其他设备，比如电脑、手机、电视盒子等。然而，当你家里连接的设备越来越多，比如你可能有多个摄像头、nas、游戏机、智能电视或者多个台式电脑和手机同时在线，特别是当路由器自身提供的几个LAN口（通常只有2-4个或更多个，具体看路由器档次）不足以满足需求时，以及你希望区域内的设备能更快地共享带宽和文件（比如在同一个房间的两台电脑相互发送文件不需要走路由器，就好比两个人在同一个办公室可以直接传资料，不用总去找“门卫”）这时，一个交换机就应运而生了。

它的主要功能就是扩展路由器的有线连接端口，让更多的设备能稳定、快速地接入本地网络。它通过识别数据包的目标设备MAC地址，智能地将数据直接交换到连接该设备的端口上，而不是广播到所有端口，这就提高了网络的效率和速度，就像是将原本需要经过“邮局总台”逐一的通知，变成了直接将信件送到指定邮箱，大大减少了处理时间。所以，交换机极大地扩展了你的网络规模和能力，尤其是在内部网络传输效率方面。

如果你还需要给连接到交换机上的设备进行静态IP地址分配或其他网络设置，或者针对特定设备进行流量限速、优先级控制，等等，那么通过命令行（CLI）进行配置就是管理和定制交换机行为的“终极武器”。

现在我们来简单说一下如何连接和初始设置一个家用交换机：

1. 准备
   • 确保你的家用路由器或光猫（网络出口设备）已经正常工作。大多数情况下，路由器自带的那个小型、端口较少的交换芯片其实也是交换机的功能，通常你不需要额外购买一个。只有当你需要在路由器LAN口以后增加独立的可管理交换端口，或者设备太多路由器LAN口不够时，才需要单独购买交换机。
2. 物理连接
   • 断开交换机的电源。
   • 将你的网线（通常是Cat5e或Cat6标准，性能好一点的用Cat6更好）一端插到交换机的空闲端口上。
   • 将网络线通常是从你的光猫的LAN口或者路由器的LAN口（正常情况是芯片固定口，一般是蓝色，不可热插拔））连接到交换机的标准电口中（通常是RJ45）。
   • 重新接上交换机的电源。
   • 现在，交换机就和你的路由器组成一个更庞大的网络了，你将网线的另一端连接到你想连接交换机的各种设备上去（比如nas、摄像头、监视器等）。这些设备的流量需要经过路由器完成“上网”然后才能经过交换机进行“局域网内通信”。
3. 进行初始配置（进阶）
   • 如果你需要进行更深层次的设置，比如固定IP、VLAN划分、端口镜像等，通常是通过命令行（CLI）配置的。
   • 配置命令行通常需要交换机具备管理IP地址。一般在电脑上找到交换机任意一个端口的MAC地址，然后通过在线搜索或者说明书，找到对应的交换机管理IP地址范围和初始管理员用户名密码（常见默认是admin，但说明书会写清楚）。
   • 然后，你可能需要使用电脑的一个网络接口（比如USB转以太网口，或者也俗称智能网关）临时连接到交换机的某个管理LAN口，设置电脑IP地址与交换机管理IP在同一网段。
   • 打开浏览器，输入这个管理IP地址，就能进入交换机的Web管理界面或者Telnet/SSH到交换机进行命令行配置了。具体的配置命令和Web管理界面操作需要参照具体交换机型号的说明文档，但大体思路是这样。

关于家用交换机安装图解，虽然不能真的图文，但我们上面的第二部分连接设置已经是一个图文（文字）版的“图解”了，具体需要在交换机连接房间设备的时候去做这些事情。

特别值得一提的是交换机与路由器的区别，主要在于它们在网络中扮演的角色不同：

• 路由器：负责网络之间的“翻译”和“导航”，它是你家网络与外部互联网（或多个不同网络之间）之间的桥梁，处理不同网段之间的数据转发，实现网络地址转换，管理互联网出口流量。它最核心的功能是决定数据包下一根该往哪个方向（出口或是目标网络所在的出口），并处理IP地址相关的事情。让不同的网络设备能够“跨网络”通信，实现上网访问。
• 交换机：只工作在一个网络之内。它是端口到端口的连接器，它是数据链路层设备，主要依据MAC地址（物理地址）来工作，它的作用是将数据包以洪范的方式发送出去吗？不，实际上，就像邮局内部分拣，交换机更智能，它会判断要发送到哪个设备，然后只把信息发送到连接那个终端的端口上。有了交换机，你可以在不增加路由器端口的情况下，连接更多的设备，同时提高了这些设备在同一局域网内进行数据传输的速度和效率，类似于在同一个局域网内建立一个快速内部通讯系统。

经常会问到交换机的端口（电口）类型及用途

这就是那个最为常见的圆形的RJ45口了，它是最通用的以太网接口，用标准的网线（网线如果中间有过渡的地方一般是非屏蔽双绞线，俗称五类或六类线缆）就能连接。

• SFP口（小型可插拔端口，也叫做光纤口）：这种端口通常用于光纤连接，通常称为光口。SFP是插拔式的模块，里面会有一个小的光收发器模块，用于连接光纤线。这种口通常用于网络的主干线路、高速中继、电信运营商环境，或者在场景下需要用到较高带宽且距离较远，比如连接机房之间、大型企业的多个办公总部环境、或是一些摄像头因为距离远需要光纤接入交换机，交换机再接到路由器LAN口的情况时，SFP口就非常有用了。
• 另外部现在还有很多多功能接口，如下一页的短小快刀-> IEEE 802.3af/at Power over Ethernet PoE电口，这是一种PoE口，它除了能通过网线传输数据信号外，还能通过同一根网线给连接了特定设备（如无线AP、IP摄像头、网络电话）提供电力供应。一个PoE口就能够给终端设备供能，省去了另外插电和选择线缆的成本。现在高性能交换机通常也会有多个PoE口，一次能扩展好几个或十几个有线AP（连接无线路由）或者同时连接很多需要供电的摄像头，而不需要额外的电源适配器箱，极大地简化了部署过程。
• Console口：这是用来对交换机进行配置和管理接口，它可以是RJ45（通常用于连接PC或终端服务器）或USB接口（少数型号支持）。

总之，掌握交换机的基本原理和连接方法，能让你更好地构建和扩展家庭或小型办公网络，提升整体网络的性能和灵活性。