對(duì)于很多剛接觸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的人來說，交換機(jī)看起來只是一個(gè)負(fù)責(zé)連接設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只要把網(wǎng)線插上即可正常通信。但真正進(jìn)入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之后，很快就會(huì)接觸到 VLAN、Trunk、Access、Hybrid 等各種配置命令，這時(shí)候才發(fā)現(xiàn)，同樣都是交換機(jī)端口，不同類型之間竟然有著完全不同的工作方式。

實(shí)際上，交換機(jī)端口類型并不是為了增加配置復(fù)雜度，而是為了滿足不同網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)傳輸需求。從辦公室電腦、無線 AP，到服務(wù)器、核心交換機(jī)，每一種連接方式都對(duì)應(yīng)著不同的端口類型。理解這些端口的工作原理，不僅能夠幫助我們正確規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，也能避免大量由于配置錯(cuò)誤導(dǎo)致的通信故障。

今天就和大家一起系統(tǒng)了解交換機(jī)常見的端口類型，以及它們分別適用于哪些場(chǎng)景。

為什么交換機(jī)需要區(qū)分端口類型

如果把交換機(jī)比作一座大型交通樞紐，那么端口就是不同類型的道路入口。

有的道路只允許一種車輛進(jìn)入，有的道路能夠讓各種車輛共同通行，還有的道路需要根據(jù)不同方向進(jìn)行不同的管理。

交換機(jī)端口也是如此。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)通常會(huì)劃分多個(gè) VLAN，例如辦公網(wǎng)絡(luò)、訪客網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)等。這些 VLAN 彼此隔離，提高網(wǎng)絡(luò)安全性，同時(shí)也方便網(wǎng)絡(luò)管理。

但是，一臺(tái)交換機(jī)既需要連接普通電腦，也需要連接另一臺(tái)交換機(jī)，還可能連接無線 AP、IP 電話等設(shè)備。如果所有端口都采用同一種工作方式，那么 VLAN 信息將無法正確傳遞，因此交換機(jī)便引入了不同類型的端口。

目前，大多數(shù)交換機(jī)主要使用 Access、Trunk 和 Hybrid 三種端口類型，其中不同廠商在命名上可能略有區(qū)別，但核心原理基本一致。

Access 端口：最常見，也是使用最多的一種

Access 端口可以理解為"單車道"。

它一次只能屬于一個(gè) VLAN，因此連接它的終端設(shè)備也只能進(jìn)入一個(gè)指定的 VLAN。

例如，公司辦公區(qū)所有員工電腦都屬于 VLAN 10，那么連接電腦的交換機(jī)端口通常都會(huì)配置為 Access，并指定 VLAN 10。

電腦發(fā)送的數(shù)據(jù)本身并不會(huì)攜帶 VLAN Tag。

當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入交換機(jī)之后，交換機(jī)會(huì)自動(dòng)給數(shù)據(jù)打上所屬 VLAN 的標(biāo)簽，在交換機(jī)內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)數(shù)據(jù)再次從 Access 端口發(fā)送給電腦時(shí)，又會(huì)自動(dòng)去掉 VLAN 標(biāo)簽，因此普通電腦完全不知道 VLAN 的存在。

整個(gè)過程如下：

電腦 → 無標(biāo)簽數(shù)據(jù) → Access 端口 → 自動(dòng)加入 VLAN 標(biāo)簽 → 交換機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā) → Access 端口 → 去除 VLAN 標(biāo)簽 → 另一臺(tái)電腦

因此，對(duì)于 PC、打印機(jī)、服務(wù)器管理口、大部分?jǐn)z像頭等普通終端設(shè)備來說，Access 端口幾乎就是默認(rèn)選擇。

由于配置簡(jiǎn)單，故障定位方便，所以也是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)量最多的一類端口。

Trunk 端口：負(fù)責(zé)運(yùn)輸多個(gè) VLAN

如果說 Access 是單車道，那么 Trunk 更像是一條高速公路。

它最大的特點(diǎn)，就是允許多個(gè) VLAN 同時(shí)通過。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)通常不會(huì)只有一臺(tái)交換機(jī)。

例如一棟辦公樓，每層都有接入交換機(jī)，而所有樓層最終都會(huì)連接到核心交換機(jī)。

假設(shè)一樓和二樓都存在 VLAN 10，如果交換機(jī)之間不能同時(shí)傳輸多個(gè) VLAN，那么每增加一個(gè) VLAN，就需要重新布設(shè)一條線路，顯然是不現(xiàn)實(shí)的。

因此，Trunk 端口應(yīng)運(yùn)而生。

Trunk 端口采用 IEEE 802.1Q 標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)據(jù)幀中增加 VLAN Tag，使不同 VLAN 的數(shù)據(jù)能夠共用同一條鏈路進(jìn)行傳輸。

例如：

• VLAN 10 數(shù)據(jù)帶著編號(hào) 10
• VLAN 20 數(shù)據(jù)帶著編號(hào) 20
• VLAN 30 數(shù)據(jù)帶著編號(hào) 30

這些數(shù)據(jù)同時(shí)經(jīng)過一根網(wǎng)線傳輸，到達(dá)另一臺(tái)交換機(jī)后，再根據(jù) VLAN Tag 放入對(duì)應(yīng) VLAN。

這樣，一根網(wǎng)線就能夠承擔(dān)多個(gè) VLAN 的通信任務(wù)，大大減少了布線成本。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)之間互聯(lián)、交換機(jī)連接核心交換機(jī)、交換機(jī)連接防火墻、交換機(jī)連接無線 AC 等場(chǎng)景，幾乎都會(huì)使用 Trunk 端口。

另外，Trunk 通常還會(huì)配置允許哪些 VLAN 可以通過，以及 Native VLAN 等參數(shù)，以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和管理效率。

Hybrid 端口：兼顧靈活性，但使用相對(duì)較少

Hybrid 是很多初學(xué)者最容易忽略的一種端口。

相比 Access 和 Trunk，它更加靈活。

Hybrid 端口既能夠允許多個(gè) VLAN 通行，也能夠根據(jù)不同 VLAN 決定數(shù)據(jù)是否攜帶 VLAN Tag。

也就是說，同一個(gè)端口可以讓部分 VLAN 保留標(biāo)簽發(fā)送，而另外一些 VLAN 去掉標(biāo)簽發(fā)送。

這種能力讓 Hybrid 在一些特殊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中具有明顯優(yōu)勢(shì)。

例如，一個(gè)端口同時(shí)連接 IP 電話和電腦。

IP 電話自身屬于語音 VLAN，而電腦屬于辦公 VLAN。

Hybrid 可以讓語音數(shù)據(jù)攜帶 VLAN Tag，而電腦數(shù)據(jù)仍然保持普通以太網(wǎng)格式，從而實(shí)現(xiàn)兩種業(yè)務(wù)共享一條線路。

另外，在部分無線 AP、智能終端、工業(yè)交換機(jī)等場(chǎng)景，也經(jīng)常能夠看到 Hybrid 的應(yīng)用。

不過需要說明的是，不同交換機(jī)廠商對(duì) Hybrid 的支持程度并不完全一致。

例如華為交換機(jī)廣泛支持 Hybrid，而思科交換機(jī)通常采用 Access 與 Trunk 的組合方式完成類似功能，因此很多網(wǎng)絡(luò)工程師工作多年也很少真正配置過 Hybrid。

三種端口到底有什么區(qū)別

很多初學(xué)者容易把三種端口混淆，其實(shí)只要理解數(shù)據(jù)是否攜帶 VLAN 標(biāo)簽，就很容易區(qū)分。

Access 更適合連接普通終端，整個(gè)通信過程中，終端看到的始終都是普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，交換機(jī)會(huì)自動(dòng)完成 VLAN 標(biāo)簽的添加和移除。

Trunk 更適合設(shè)備之間互聯(lián)，它允許多個(gè) VLAN 同時(shí)傳輸，因此數(shù)據(jù)通常會(huì)保留 VLAN 標(biāo)簽，以便另一臺(tái)交換機(jī)能夠識(shí)別不同 VLAN。

Hybrid 則介于兩者之間，可以根據(jù)不同 VLAN 靈活決定是否攜帶標(biāo)簽，因此適用于一些比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

可以簡(jiǎn)單理解為，Access 強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)單，Trunk 強(qiáng)調(diào)多 VLAN 傳輸，而 Hybrid 強(qiáng)調(diào)靈活控制。

對(duì)于絕大多數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)來說，真正經(jīng)常使用的其實(shí)只有兩種。

普通員工電腦、打印機(jī)、監(jiān)控?cái)z像頭、門禁設(shè)備等終端，基本都會(huì)配置為 Access。

交換機(jī)之間互聯(lián)、交換機(jī)連接核心交換機(jī)、連接防火墻、無線控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，則基本都會(huì)配置為 Trunk。

只有在一些需要混合業(yè)務(wù)或者特殊設(shè)備接入的場(chǎng)景，才會(huì)使用 Hybrid。

也正因?yàn)槿绱?，很多網(wǎng)絡(luò)工程師在日常維護(hù)中，配置最多的就是 Access 和 Trunk，而 Hybrid 更多出現(xiàn)在大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)或者華為認(rèn)證課程中。

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