主机互通背后的细节全解析:交换机端口到底怎么配?ARP 到底咋转发?

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hello,我是网工小陈。

你有没有试过:

  • 明明主机都插在交换机上,配置了 IP,但互 ping 不通?
  • VLAN 配好了,还是互访失败?
  • hybrid 端口一不小心搞错,业务全断?

今天这篇文章就来“从端口开始”,把交换机端口类型、主机互访、ARP转发机制、配置案例全部讲明白,读完这一篇,以后这种问题不再绕。


一、交换机端口类型,到底怎么区分?

华为交换机的三种端口类型:

端口类型
特点
典型用途
access
只能属于一个 VLAN
接入终端(PC、摄像头)
trunk
可属于多个 VLAN,打标签发
接入交换机或上联链路
hybrid
能同时承载 tag / untag 流量,灵活转发
复杂场景下 PC + 摄像头、语音多 VLAN 混合场景


主机互通背后的细节全解析:交换机端口到底怎么配?ARP 到底咋转发?_img_1

二、主机互访基础结构图

假设如下拓扑:

    +--------------------+
| 交换机 SW1 |
| |
| |
PC1 -- GE0/0/1 GE0/0/2 -- PC2
+--------------------+
  • PC1:192.168.10.1/24
  • PC2:192.168.10.2/24
  • 二者直连同一台交换机,不跨 VLAN

三、主机之间互访的过程

当 PC1 ping PC2,会发生以下步骤:

  1. PC1 判断:PC2 是不是我本网段的?

  • 子网掩码匹配后发现属于同网段 → 不找网关,直接发 ARP 请求
  • PC1 构造 ARP 广播帧,请求“192.168.10.2 的 MAC 是多少?”

    • 帧类型:广播,目的 MAC 为 ff:ff:ff:ff:ff:ff
  • 交换机收到 ARP 广播帧,做两件事:

    • 学习源 MAC:把 PC1 的 MAC 和端口记在 MAC 表中
    • 广播该帧到相同 VLAN 的其他端口(不包含入端口)
  • PC2 收到 ARP 请求,发回 ARP 应答(目标为 PC1 MAC)

  • 交换机收到 ARP 响应帧,做:

    • 学习源 MAC(PC2),绑定 MAC-port-VLAN
    • 查找 PC1 的 MAC,直接单播转发 ARP 响应给 PC1
  • 此时两端都完成 IP→MAC 映射,正常进行后续 ping 通过程。


  • 四、如何配置交换机端口?命令如下:

    场景1:PC1、PC2 同属 VLAN 10,接入端口配置如下

    [SW1]interface GigabitEthernet 0/0/1
    [SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
    [SW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10
    [SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit

    [SW1]interface GigabitEthernet 0/0/2
    [SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
    [SW1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 10
    [SW1-GigabitEthernet0/0/2]quit

    交换机会自动创建 VLAN10,两个 PC 在同 VLAN 二层可互通。


    五、如何判断是否属于同网段?

    靠的是子网掩码。

    例如:

    • PC1:192.168.10.1 /24
    • PC2:192.168.10.2 /24

    掩码:255.255.255.0 → 网络号都是 192.168.10.0 → 同网段,不找网关,直接 ARP。

    如果是:

    • PC2 改成 192.168.20.2 /24 → 网络号不同 → 不同网段 → ping 时必须经过网关

    六、如果 PC2 改成 VLAN 3,该怎么配?

    PC1 属于 VLAN10,PC2 属于 VLAN3,配置如下:

    [SW1]interface GigabitEthernet 0/0/1
    [SW1-GE0/0/1]port link-type access
    [SW1-GE0/0/1]port default vlan 10

    [SW1]interface GigabitEthernet 0/0/2
    [SW1-GE0/0/2]port link-type access
    [SW1-GE0/0/2]port default vlan 3

    此时两端 VLAN 不同,二层不能互通

    要互通,必须加一台三层设备(如 SVI、三层交换机或外部路由器)做三层转发。


    七、如果接口要用 hybrid,又怎么配置?

    hybrid 接口用于“同一个端口承载多个 VLAN 流量”的混合型场景。

    例如:

    • 接口下接带 VLAN tag 的摄像头(VLAN 30)
    • 同时接 PC,走默认 VLAN 10(无 tag)

    hybrid 接口配置示例:

    [SW1]interface GigabitEthernet 0/0/3
    [SW1-GE0/0/3]port link-type hybrid
    [SW1-GE0/0/3]port hybrid pvid vlan 10
    [SW1-GE0/0/3]port hybrid untagged vlan 10
    [SW1-GE0/0/3]port hybrid tagged vlan 30

    说明:

    • PVID = 默认 VLAN → 未打标签的流量归属 VLAN10
    • tagged VLAN30 表示打标签的包可识别处理
    • hybrid 是为“物理复用”设计的,不用于跨 VLAN 通信

    八、不同网段 + 不同 VLAN 怎么互通?

    必须依赖三层设备实现转发。

    比如:

    • PC1:192.168.10.1/24,接入 VLAN10
    • PC2:192.168.20.2/24,接入 VLAN20

    在三层交换机上配置 VLANIF 接口:

    [SW1]interface Vlanif 10
    [SW1-Vlanif10]ip address 192.168.10.254 255.255.255.0

    [SW1]interface Vlanif 20
    [SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.254 255.255.255.0

    然后两个 PC 的网关分别指向对应 VLANIF IP。

    只要交换机支持 L3 转发、VLANIF 接口 UP,配置好 VLAN 关联端口,就能实现跨 VLAN + 跨网段通信。


    九、交换机如何处理 ARP 广播和响应包?

    收到 ARP 请求广播帧:

    • 检查源 MAC → 加入 MAC 地址表(动态学习)
    • 根据 VLAN 表转发该广播到本 VLAN 其他端口(不含源端口)

    收到 ARP 响应包:

    • 同样检查源 MAC → 学习加入 MAC 表
    • 查找目标 MAC 是否已知 → 有则单播转发,无则广播

    广播帧在 VLAN 内受限广播,跨 VLAN 不会广播 → 需要三层网关代为转发。


    总结

    主机能否互通,80%的问题都出在“端口类型、VLAN、ARP转发”这三件事上。

    无论你是 access、trunk、hybrid,只要理解:

    • 数据在哪个 VLAN?
    • ARP 广播怎么转发?
    • MAC 是怎么学的?
    • 三层转发是不是生效了?

    就能准确定位问题、快速部署网络。

    免责声明:本文内容来源于:

    微信公众号

    网络工程师小陈

    ,原文链接:

    http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0OTc0MzYxNA==&mid=2247485552&idx=1&sn=c6a7c019533e8418739122ddf3f2e8cb&chksm=c352f2e1f4257bf75963f2f9bc5b1ecea4c22617f83f1ce83e535022b8d640357b84e67c206c#rd

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