CCNA-第七章二層交換

第七章

二層交換本章目標(biāo)通過本章的學(xué)習(xí)，您應(yīng)該掌握以下內(nèi)容:能描述2層交換(橋接)的運(yùn)作能描述Catalyst1900系列交換機(jī)反對(duì)運(yùn)作清楚Catalyst1900系列交換機(jī)的出廠缺省配置配置Catalyst1900系列交換機(jī)利用show命令確認(rèn)Catalyst1900系列交換機(jī)的配置和運(yùn)作地址學(xué)習(xí)幀的轉(zhuǎn)發(fā)/過濾回路防止交換機(jī)的三個(gè)功能交換機(jī)如何學(xué)習(xí)主機(jī)的位置最初開機(jī)時(shí)MAC地址表是空的MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD交換機(jī)如何學(xué)習(xí)主機(jī)的位置主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)C交換機(jī)通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)幀的源MAC地址，記錄下主機(jī)A的MAC地址對(duì)應(yīng)端口E0該數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到除端口E0以外的其它所有端口(不清楚目標(biāo)主機(jī)的單點(diǎn)傳送用泛洪方式)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBAMAC地址表交換機(jī)如何學(xué)習(xí)主機(jī)的位置主機(jī)D發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)C交換機(jī)通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)幀的源MAC地址，記錄下主機(jī)D的MAC地址對(duì)應(yīng)端口E03該數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到除端口E3以外的其它所有端口(不清楚目標(biāo)主機(jī)的單點(diǎn)傳送用泛洪方式)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3DCABMAC地址表交換機(jī)如何過濾幀主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)C在地址表中有目標(biāo)主機(jī)，數(shù)據(jù)幀不會(huì)泛洪而直接轉(zhuǎn)發(fā)E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3XXDCABMAC地址表主機(jī)D發(fā)送廣播幀或多點(diǎn)幀廣播幀或多點(diǎn)幀泛洪到除源端口外的所有端口0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3DCABE0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444廣播幀和多點(diǎn)傳送幀MAC地址表冗余網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙哂嗤負(fù)湎擞捎趩吸c(diǎn)故障所引致的網(wǎng)絡(luò)不通問題冗余拓?fù)鋮s帶來了廣播風(fēng)暴、重復(fù)幀和MAC地址表不穩(wěn)定的問題網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y廣播交換機(jī)A交換機(jī)B主機(jī)X發(fā)送一廣播信息廣播風(fēng)暴網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y廣播廣播風(fēng)暴交換機(jī)A交換機(jī)B主機(jī)X發(fā)送一廣播信息網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y廣播交換機(jī)不停地發(fā)出廣播信息廣播風(fēng)暴交換機(jī)A交換機(jī)B網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y重復(fù)幀單點(diǎn)幀主機(jī)X發(fā)關(guān)一單點(diǎn)幀給路由器Y路由器Y的MAC地址還沒有被交換機(jī)A和B學(xué)習(xí)到交換機(jī)A交換機(jī)B網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y

單點(diǎn)幀主機(jī)X發(fā)送一單點(diǎn)幀給路由器Y路由器Y的MAC地址還沒有被交換機(jī)A和B學(xué)習(xí)到路由器Y會(huì)收到同一幀的兩個(gè)拷貝單點(diǎn)幀單點(diǎn)幀重復(fù)幀交換機(jī)A交換機(jī)B網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y單點(diǎn)幀單點(diǎn)幀主機(jī)X發(fā)送一單點(diǎn)幀給路由器Y路由器Y的MAC地址還沒有被交換機(jī)A和B學(xué)習(xí)到交換機(jī)A和B都學(xué)習(xí)到主機(jī)X的MAC地址對(duì)應(yīng)端口0端口0端口1端口0端口1MAC地址表不穩(wěn)定交換機(jī)A交換機(jī)B網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y

Unicast主機(jī)X發(fā)送一單點(diǎn)幀給路由器Y路由器Y的MAC地址還沒有被交換機(jī)A和B學(xué)習(xí)到交換機(jī)A和B都學(xué)習(xí)到主機(jī)X的MAC地址對(duì)應(yīng)端口0到路由器Y的數(shù)據(jù)幀在交換機(jī)A和B上會(huì)泛洪處理交換機(jī)A和B都錯(cuò)誤學(xué)習(xí)到主機(jī)X的MAC地址對(duì)應(yīng)端口1MAC地址表不穩(wěn)定單點(diǎn)幀端口0端口1端口0端口1交換機(jī)A交換機(jī)B網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y更復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致多重回路在第2層沒有能夠防止這種回路的機(jī)制服務(wù)器/主機(jī)工作站回路回路回路多重回路問題

廣播回路的解決辦法:生成樹協(xié)議

Spanning-TreeProtocol將某些端口置于阻塞狀態(tài)就能防止冗余結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲挟a(chǎn)生回路

阻塞x每個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能有一個(gè)根橋每個(gè)非根橋只能有一個(gè)根端口每段只能有一個(gè)指派端口x指派端口(F)根端口(F)指派端口(F)非指派端口(B)根橋非根橋SWXSWY100baseT10baseT生成樹運(yùn)作交換機(jī)Y缺省的優(yōu)先級(jí)32768

(8000十六進(jìn)制)MAC0c0022222222交接機(jī)X缺省的優(yōu)先級(jí)32768

(8000十六進(jìn)制)MAC0c0011111111

BPDUBPDU=Bridgeprotocoldataunit

(缺省地每2秒發(fā)送BPDU數(shù)據(jù))根橋=有最低橋識(shí)別碼的橋BridgeID=橋優(yōu)先級(jí)+橋MAC地址例中，

哪個(gè)交換機(jī)的橋識(shí)別碼最低?RootBridge的選擇交接機(jī)Y缺省的優(yōu)先級(jí)32768MAC0c0022222222交換機(jī)X缺省的優(yōu)先級(jí)32768MAC0c0011111111Rootbridgex端口0端口1端口0端口1100baseT10baseT

指派端口(F)根端口(F)非指派端口(B)指派端口(F)端口狀態(tài)連接速率 代價(jià)(修訂的IEEE規(guī)范)代價(jià)(舊IEEE規(guī)范)----------------------------------------------------------------------------------------------------10Gbps 2 1 1Gbps 4 1100Mbps 19 1010Mbps 100 100

路徑代價(jià)交換機(jī)YMAC0c0022222222缺省的優(yōu)先級(jí)32768交換機(jī)XMAC0c0011111111缺省的優(yōu)先級(jí)32768端口0端口1端口0端口1交換機(jī)ZMac0c0011110000缺省的優(yōu)先級(jí)32768端口0請(qǐng)指出:根橋指派端口、非指派端口和根端口?各端口分別是轉(zhuǎn)發(fā)還是阻塞狀態(tài)?

100baseT100baseT生成樹端口0

100baseT100baseT指派端口(F)根端口(F)非指派端口(阻塞)指派端口(F)根端口(F)請(qǐng)指出:根橋指派端口、非指派端口和根端口?各端口分別是轉(zhuǎn)發(fā)還是阻塞狀態(tài)?生成樹交換機(jī)YMAC0c0022222222缺省的優(yōu)先級(jí)32768交換機(jī)XMAC0c0011111111缺省的優(yōu)先級(jí)32768端口0端口1端口0端口1交換機(jī)ZMac0c0011110000缺省的優(yōu)先級(jí)32768阻塞偵聽學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)妝生成樹會(huì)將每個(gè)端口的狀態(tài)作以下變換:生成樹端口狀態(tài)生成樹端口狀態(tài)阻塞（blocking）:不轉(zhuǎn)發(fā)幀，只是監(jiān)聽BPDU監(jiān)聽（Listening）：端口都監(jiān)聽BPDU，以確信在傳送數(shù)據(jù)幀之前，在網(wǎng)絡(luò)上沒有環(huán)路產(chǎn)生學(xué)習(xí)（learning）：交換機(jī)端口監(jiān)聽BPDU，并學(xué)習(xí)交換式網(wǎng)絡(luò)中的所有路徑轉(zhuǎn)發(fā)（forwarding）：端口轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，可以發(fā)送并接受所有的數(shù)據(jù)幀交換機(jī)YMAC0c0022222222缺省的優(yōu)先級(jí)32768交換機(jī)XMAC0c0011111111缺省的優(yōu)先級(jí)32768端口0端口1端口0端口110baseTx100baseTRootBridge指派端口根端口(F)非指派端口(阻塞)指派端口生成樹重新生成交換機(jī)YMAC0c0022222222缺省優(yōu)先級(jí)32768交換機(jī)XMAC0c0011111111缺省優(yōu)先級(jí)32768端口0端口1端口0端口110baseTx100baseTRootBridge指派端口根端口(F)非指派端口(阻塞)指派端口BPDUxMAXAGEx生成樹重新生成關(guān)鍵:收斂時(shí)間當(dāng)所有交換機(jī)和橋的端口都改變到要么是轉(zhuǎn)發(fā)要么是阻塞狀態(tài)是發(fā)生收斂當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變時(shí)，交換機(jī)和橋必須重新生成生成權(quán)，否則可能損及傳送中的用戶數(shù)據(jù)基于軟件實(shí)現(xiàn)每個(gè)橋只能有一個(gè)生成樹每個(gè)橋通常最多到16個(gè)端口橋基于硬件實(shí)現(xiàn)(ASIC)每個(gè)交換機(jī)可以有多個(gè)生成樹有更多的端口交換機(jī)橋與交換機(jī)的比較幀交換直通轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)檢測(cè)到目標(biāo)地址后即轉(zhuǎn)發(fā)幀F(xiàn)rame幀交換存貯轉(zhuǎn)發(fā)完整地收到幀并檢查無錯(cuò)后才轉(zhuǎn)發(fā)直通轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)檢測(cè)到目標(biāo)地址后即轉(zhuǎn)發(fā)幀F(xiàn)rameFrameFrameFrame直通轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)檢測(cè)到目標(biāo)地址后即轉(zhuǎn)發(fā)幀F(xiàn)rame片斷轉(zhuǎn)發(fā)

(直通轉(zhuǎn)發(fā)的修訂版)—Cat1900的缺省模式交換機(jī)檢測(cè)到幀的前64字節(jié)后即轉(zhuǎn)發(fā)Frame存貯轉(zhuǎn)發(fā)完整地收到幀并檢查無錯(cuò)后才轉(zhuǎn)發(fā)FrameFrameFrame幀交換半雙工(CSMA/CD)單向數(shù)據(jù)傳送沖突可能性高用集線器連接

交換機(jī)集線器雙工綜述全雙工

只能用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到特定的端口兩端均須支持全雙工無沖突

沖突檢測(cè)電路關(guān)閉雙工綜述半雙工(CSMA/CD)單向數(shù)據(jù)傳送沖突可能性高用集線器連接

交換機(jī)集線器配置交換機(jī)Catalyst1900菜單界面基于Web的管理VSM(VisualSwitchManager)IOS命令行界面IP地址:CDP:開啟交換模式:片斷轉(zhuǎn)發(fā)100baseT端口:自動(dòng)協(xié)商雙工模式10baseT端口:半雙工生成樹協(xié)議:開啟控制臺(tái)密碼:無Catalyst1900系列的缺省配置Cat1912Cat192410baseT端口AUI端口100baseT級(jí)連端口e0/1toe0/12e0/1toe0/24e0/25e0/25fa0/26(portA)fa0/27(portB)fa0/26(portA)fa0/27(portB)Catalyst1900系列的端口wg_sw_d#shrunBuildingconfiguration...Currentconfiguration:!!interfaceEthernet0/1!interfaceEthernet0/2

wg_sw_d#shspanPortEthernet0/1ofVLAN1isForwardingPortpathcost100,Portpriority128Designatedroothaspriority32768,address0090.8673.3340Designatedbridgehaspriority32768,address0090.8673.3340DesignatedportisEthernet0/1,pathcost0Timers:messageage20,forwarddelay15,hold1wg_sw_a#showvlan-membershipPortVLANMembershipType PortVLANMembershipType------------------------------------------------------------------1

5Static 131 Static21Static 141 Static31Static 151 Static

Catalyst1900系列的端口配置模式全局配置模式

wg_sw_a#conftermwg_sw_a(config)#端口配置模式wg_sw_a(config)#interfacee0/1wg_sw_a(config-if)#配置交換機(jī)配置交換機(jī)IP地址wg_sw_a(config)#

ipaddress{ipaddress}{mask}wg_sw_a(config)#ipaddress1wg_sw_a(config)#

ipaddress{ipaddress}{mask}配置交換機(jī)IP地址wg_sw_a(config)#

ipdefault-gateway{ipaddress}配置交換機(jī)缺省網(wǎng)關(guān)wg_sw_a(config)#ipdefault-gatewaywg_sw_a(config)#

ipdefault-gateway{ipaddress}配置交換機(jī)缺省網(wǎng)關(guān)wg_sw_a#showipIPaddress:1Subnetmask:Defaultgateway:ManagementVLAN:1Domainname:Nameserver1:Nameserver2:HTTPserver:EnabledHTTPport:80RIP:Enabledwg_sw_a#顯示交換機(jī)IP地址設(shè)置雙工模式wg_sw_a(config)#interfacee0/1wg_sw_a(config-if)#duplex{auto|full|full-flow-control|half}wg_sw_a(config-if)#duplexhalfwg_sw_a(config)#interfacee0/1wg_sw_a(config-if)#duplex{auto|full|full-flow-control|half}設(shè)置雙工模式顯示雙工信息雙工不匹配連接的兩個(gè)端口人工地設(shè)置了不同的雙工參數(shù)交換機(jī)端口為自動(dòng)協(xié)商模式，連接到端口的另一端設(shè)為不自動(dòng)協(xié)商的全雙工模式，會(huì)導(dǎo)致交換機(jī)的端口置于半雙工模式FCS和延遲沖突錯(cuò)誤管理MAC地址表wg_sw_a#showmac-address-tablewg_sw_a#shmac-address-tableNumberofpermanentaddresses:0Numberofrestrictedstaticaddresses:0Numberofdynamicaddresses:6Address DestInterface TypeSourceInterfaceList-------------------------------------------------------------------------------------------------00E0.1E5D.AE2FEthernet0/2 DynamicAll00D0.588F.B604FastEthernet0/26 DynamicAll00E0.1E5D.AE2BFastEthernet0/26 DynamicAll0090.273B.87A4FastEthernet0/26 DynamicAll00D0.588F.B600FastEthernet0/26 DynamicAll00D0.5892.38C4FastEthernet0/27 DynamicAllwg_sw_a#showmac-address-table管理MAC地址表wg_sw_a(config)#mac-address-tablepermanent{mac-addresstypemodule/port}設(shè)置永久MAC地址wg_sw_a(config)#wg_sw_a(config)#mac-address-tablepermanent2222.2222.2222ethernet0/3mac-address-tablepermanent{mac-addresstypemodule/port}設(shè)置永久MAC地址wg_sw_a#shmac-address-tableNumberofpermanentaddresses:1Numberofrestrictedstaticaddresses:0Numberofdynamicaddresses:4Address DestInterface Type SourceInterfaceList--------------------------------------------------------------------------------------------------------------00E0.1E5D.AE2F Ethernet0/2 Dynamic All2222.2222.2222 Ethernet0/3 Permanent All00D0.588F.B604 FastEthernet0/26 Dynamic All00E0.1E5D.AE2B FastEthernet0/26 Dynamic All00D0.5892.38C4 FastEthernet0/27 Dynamic Allwg_sw_a(config)#wg_sw_a(config)#mac-address-tablepermanent2222.2222.2222ethernet0/3mac-address-tablepermanent{mac-addresstypemodule/port}設(shè)置永久MAC地址wg_sw_a(config)#

mac-address-tablerestrictedstatic{mac-addresstypemodule/portsrc-if-list}設(shè)置受限的靜態(tài)MAC地址wg_sw_a(config)#mac-address-tablerestrictedstatic1111.1111.1111e0/4e0/1wg_sw_a(config)#

mac-address-tablerestrictedstatic{mac-addresstypemodule/portsrc-if-list}設(shè)置受限的靜態(tài)MAC地址wg_sw_a#shmac-address-tableNumberofpermanentaddresses:1Numberofrestrictedstaticaddresses:1Numberofdynamicaddresses:4Address DestInterface Type SourceInterfaceList-----------------------------------------------------------------------------------------------1111.1111.1111 Ethernet0/4 Static Et0/100E0.1E5D.AE2F Ethernet0/2 Dynamic All2222.2222.2222 Ethernet0/3 Permanent All00D0.588F.B604 FastEthernet0/26 Dynamic All00E0.1E5D.AE2B FastEthernet0/26 Dynamic All00D0.5892.38C4 FastEthernet0/27 Dynamic Allwg_sw_a(config)#mac-address-tablerestrictedstatic1111.1111.1111e0/4e0/1wg_sw_a(config)#

mac-address-tablerestrictedstatic{mac-addresstypemodule/portsrc-if-list}設(shè)置受限的靜態(tài)MAC地址配置端口安全性wg_sw_a(config-if)#將一個(gè)端口配置為一個(gè)有安全設(shè)定的端口

定義該端口在MAC地址表中對(duì)應(yīng)MAC地址的最多條數(shù)可以定義1到132缺省為132portsecure[max-mac-countcount]wg_sw_a(config-if)#將一個(gè)端口配置為一個(gè)有安全限制的端口

定義該端口在MAC地址表中對(duì)應(yīng)MAC地址的最多條數(shù)可以定義1到132缺省為132wg_sw_a(config)#interfacee0/4wg_sw_a(config-if)#portsecuremax-mac-count1portsecure[max-mac-countcount]配置端口安全性配置端口安全性wg_sw_a#showmac-address-tablesecuritywg_sw_a#showmac-address-tablesecurityActionuponaddressviolation:SuspendInterfaceAddressingSecurityAddressTableSize------------------------------------------------------------------------------------Ethernet0/1Disabled N/AEthernet0/2Disabled N/AEthernet0/3Disabled N/AEthernet0/4Enabled 1Ethernet0/5Disabled N/AEthernet0/6Disabled N/AEthernet0/7Disabled N/AEthernet0/8Disabled N/AEthernet0/9Disabled N/AEthernet0/10Disabled N/AEthernet0/11Disabled N/AEthernet0/12Disabled N/Awg_sw_a#showmac-address-tablesecuritywg_sw_a(config)#address-violation{suspend|disable|ignore}wg_sw_a#showmac-address-tablesecurityActionuponaddressviolation:SuspendInterfaceAddressingSecurityAddressTableSize------------------------------------------------------------------------------------Ethernet0/1Disabled N/AEthernet0/2Disabled N/AEthernet0/3Disabled N/AEthernet0/4Enabled 1Ethernet0/5Disabled N/AEthernet0/6Disabled N/AEthernet0/7Disabled N/AEthernet0/8Disabled N/AEthernet0/9Disabled N/AEthernet0/10Disabled N/AEthernet0/11Disabled N/AEthernet0/12Disabled