Εργ. Δίκτυα Υπολ. Ι – Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Υπολογιστών  ΠαΔΑ 

 

Σ ε λ ί δ α  | 1 

8οΕργαστηριο

Στοχος

Εισαγωγή στη λειτουργία μεταγωγέων (switches).  

Σημαντικασημειαγνωσης

Α. Μεταγωγείς (ethernet switches) 

Οι  μεταγωγείς  (switches)  είναι  συσκευές,  οι  οποίες  κατατάσσονται  στο    Επίπεδο  Ζεύξης  και 

αναλαμβάνουν  να  αποθηκεύουν  και  να  προωθούν  Ethernet  Frames  (Εικόνα  1).  Εξετάζουν  τη 

διεύθυνση  προορισμού  στο  δεύτερο  επίπεδο  (destination  MAC  address)  του  εισερχόμενου 

πλαισίου σε μία πόρτα και επιλεκτικά το προωθούν (forward) σε μία ή περισσότερες πόρτες (ports).  

   

(α) φυσική λειτουργία  (β) λογική λειτουργία 

Εικόνα 1. Φυσική και λογική λειτουργία ενός μεταγωγέα (switch)

Οι μηχανές (hosts) που συνδέονται σε έναν μεταγωγέα έχουν αφιερωμένη και απευθείας σύνδεση 

σε αυτόν. Παρότι χρησιμοποιείται Ethernet πρωτόκολλο, δεν υπάρχουν συγκρούσεις επειδή κάθε 

σύνδεση  (link)  σε  μια  πόρτα  μεταγωγέα  κατέχει  ένα  ξεχωριστό  πεδίο  συγκρούσεων  (collision 

domain). 

Οι μεταγωγείς έχουν το χαρακτηριστικό της αυτό‐εκμάθησης (self‐learning), δηλαδή τη δυνατότητα 

να μαθαίνουν ποιοι hosts συνδέονται σε ποιες πόρτες τους. Η διαδικασία της αυτό‐εκμάθησης έχει 

ως αποτέλεσμα την κατασκευή ενός πίνακα που περιέχει τις διευθύνσεις MAC hosts και τις πόρτες 

που συνδέονται αυτοί οι hosts. Ο πίνακας ονομάζεται MAC address table ή Switch table.  

Παράδειγμα αυτό‐εκμάθησης στον μεταγωγέα 

Έστω τέσσερεις μηχανές που συνδέονται στις πόρτες Ε0-Ε3 ενός μεταγωγέα. Εάν δεν έχει προηγηθεί κάποια μετάδοση πλαισίου, ο MAC address table είναι κενός (Εικόνα 2).

 

Εικόνα 2. Πίνακας MAC του μεταγωγέα, εάν δεν έχει προηγηθεί μετάδοση πλαισίου

Εργ. Δίκτυα Υπολ. Ι – Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Υπολογιστών  ΠαΔΑ 

 

Σ ε λ ί δ α  | 2 

Το πρώτο πλαίσιο που μεταδίδεται, έχει αποστολέα τον Α και παραλήπτη τον C. Ο πίνακας MAC 

του μεταγωγέα μαθαίνει ότι στην πόρτα Ε0 είναι συνδεδεμένος ο Α (Εικόνα 3). Σε αυτή την πρώτη  μετάδοση  παραλαμβάνουν  λόγω  πλημμύρας  (flooding)  και  οι  υπόλοιπες  θύρες  το 

συγκεκριμένο πλαίσιο, παρότι οι αντίστοιχοι hosts δεν θα το επεξεργαστούν αφού δεν τους 

αφορά.  

 

Εικόνα 3. Πρώτη μετάδοση πλαισίου και πλημμύρα

Το δεύτερο πλαίσιο που μεταδίδεται, έχει αποστολέα τον D και παραλήπτη τον C. Ο πίνακας MAC του μεταγωγέα μαθαίνει ότι στην πόρτα Ε3 είναι συνδεδεμένος ο D (Εικόνα 4). Ξανά, λόγω πλημμύρας, οι υπόλοιπες πόρτες θα παραλάβουν το πλαίσιο. 

Εικόνα 4. Δεύτερη μετάδοση πλαισίου και πλημμύρα

Ένα μελλοντικό πλαίσιο που μεταδίδεται,  έχει αποστολέα τον Α  και παραλήπτη τον C. Ο πίνακας MAC του μεταγωγέα μαθαίνει ότι στην πόρτα Ε2 είναι συνδεδεμένος ο C (Εικόνα 5). Επειδή ο πίνακας είναι ήδη γεμάτος με καταχωρήσεις όλων των hosts στις αντίστοιχες 

πόρτες του μεταγωγέα, το συγκεκριμένο πλαίσιο δεν θα το παραλάβουν οι πόρτες Ε1 και Ε3 —δηλαδή, πλέον δεν υπάρχει λόγος για ύπαρξη πλημμύρας. 

 

Εικόνα 5. Ν-μετάδοση πλαισίου χωρίς πλημμύρα

 

Εργ. Δίκτυα Υπολ. Ι – Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Υπολογιστών  ΠαΔΑ 

 

Σ ε λ ί δ α  | 3 

Δραστηριότητες 

Άσκηση 1 – Κατασκευή τοπολογίας και διαχείριση μεταγωγέα 

Δημιουργήστε την παρακάτω τοπολογία με το εργαλείο εξομοίωσης Packet Tracer [Υπόδειξη: 

μην αμελήσετε να θέσετε διεύθυνση IP για το gateway κάθε μηχανής]. Παρατηρήστε ότι ανά δύο 

οι  μηχανές  ανήκουν  σε  διαφορετικό  δίκτυο  IP  και  ότι  όλες  συνδέονται  σε  κάποια  πόρτα  του 

μεταγωγέα.  

10.0.1.0/24 10.0.2.0/24

Α

Β C

D

 

Ο  συνηθέστερος  τρόπος  διαχείρισης  των  μεταγωγέων  Cisco  είναι  μέσω  εντολών  γραμμή‐ανά‐

γραμμή  (command  line).  Υπάρχουν  δυο  περιβάλλοντα  εργασίας,  το  απλό  περιβάλλον  χωρίς 

δικαιώματα αλλαγής παραμέτρων (Read mode) και το περιβάλλον με πλήρη δικαιώματα (Read-

Write ή enable mode).  

Το περιβάλλον Read  ή user mode  έχει περιορισμένο αριθμό εντολών και αναγνωρίζεται από  το 

prompt “>”, ενώ το δεύτερο περιβάλλον με πλήρεις εντολές αναγνωρίζεται από το prompt “#”. Η 

μετάβαση από πρώτο στο δεύτερο γίνεται με την εντολή enable και (ίσως) κωδικό. 

Οι  αλλαγές  που  πραγματοποιούνται,  καταγράφονται  στη  μη‐πτητική  μνήμη  ή  στο  αρχείο 

παραμέτρων  σε  κατάσταση  λειτουργίας  (running  configuration).  Για  να  υπάρχουν  οι  τρέχουσες 

αλλαγές και στη επόμενη επανεκκίνηση της συσκευής πρέπει να αποθηκευτούν στη μη‐πτητική 

μνήμη (NVRAM) με την εντολή #write memory. 

1.1 Πριν ξεκινήσετε οποιαδήποτε δοκιμή, εκτελέστε την εντολή #clear mac-address-table.  

Ύστερα, εκτελέστε την εντολή #show arp στον μεταγωγέα. Τι παρατηρείτε; 

1.2 Εκτελέστε την εντολή #show mac-address-table στον μεταγωγέα. Τι παρατηρείτε; 

1.3 Με τη βοήθεια του εργαλείου ping, να επικοινωνήσουν οι host Α και Β. Τι παρατηρείτε; 

Επαναλάβετε το βήμα 1.2 και εξηγείστε. 

1.4 Με τη βοήθεια του εργαλείου ping, να επικοινωνήσουν οι host Α και C. Τι παρατηρείτε; 

Επαναλάβετε το βήμα 1.2 και εξηγείστε.