任務(wù)2.1 認(rèn)識交換機(jī)

Module2交換技術(shù)《網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)》任務(wù)2.1

認(rèn)識交換機(jī)交換機(jī)分類交換機(jī)接口交換機(jī)指示燈交換機(jī)基本功能交換機(jī)工作原理在網(wǎng)絡(luò)集成項(xiàng)目中會(huì)應(yīng)用到各類交換機(jī)，熟悉交換機(jī)的外部特征、種類、接口類型、指示燈狀態(tài)及功能原理等基本常識，能夠?yàn)槠湓谠O(shè)備選型、方案設(shè)計(jì)、故障排除等運(yùn)維工作中提供基本的判斷。本次任務(wù)介紹交換機(jī)的外觀特征及工作原理，初步認(rèn)識交換機(jī)的功能特性。任務(wù)背景準(zhǔn)備知識1.交換機(jī)分類

網(wǎng)管型交換機(jī)產(chǎn)品提供了基于終端控制口、基于Web頁面以及支持Telnet遠(yuǎn)程登錄網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)管理方式。因此網(wǎng)絡(luò)管理人員可以對該交換機(jī)的工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過相關(guān)技術(shù)的配置應(yīng)用來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。非網(wǎng)管完成交換機(jī)最基本的通信功能，不能通過交換機(jī)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制和管理?？删W(wǎng)管通過對交換機(jī)進(jìn)行配置，使網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的通信需求。可否管理2.交換機(jī)接口（1）接口分類業(yè)務(wù)接口：主要承擔(dān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。以太網(wǎng)電接口：主要用于連接終端或設(shè)備互連。以太網(wǎng)光接口：主要用于設(shè)備互連或連接服務(wù)器。管理接口通常意義上的管理接口是指Console接口，需配套使用Console通信線纜連接配置終端的COM接口，基于CLI的方式來進(jìn)行現(xiàn)場配置。監(jiān)控口用于監(jiān)控機(jī)柜門、設(shè)備電源或備用電源等設(shè)備的接口。華為僅部分交換機(jī)支持監(jiān)控口。2.交換機(jī)接口序號名稱描述1電源模塊槽位安裝電源模塊2插卡槽位安裝以太網(wǎng)光接口插卡3ESD插孔在對交換機(jī)設(shè)備進(jìn)行安裝維護(hù)操作時(shí)需要佩戴防靜電腕帶，防靜電腕帶的一端要插在機(jī)箱上的ESD插孔里4Console接口管理接口，與配置終端的COM串口連接，用于搭建現(xiàn)場配置環(huán)境5ETH接口管理接口，與配置終端網(wǎng)口連接，用于搭建現(xiàn)場或遠(yuǎn)程配置環(huán)境6USB接口配合U盤使用，可用于開局、傳輸配置文件、升級文件等7以太網(wǎng)電接口24個(gè)10/100/1000BASE-T以太網(wǎng)電接口，用于十兆/百兆/千兆業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送8接地螺釘配套使用接地線纜9監(jiān)控口用于監(jiān)控機(jī)柜門、設(shè)備電源、電池電量和空調(diào)電源華為S5700-28C-HI外觀華為S5700-28C-HI外觀2.交換機(jī)接口（2）自協(xié)商功能鏈路兩端的設(shè)備通過交互信息自動(dòng)選擇同樣的接口雙工模式和速率。協(xié)商的結(jié)果取決于通信能力低的一端。華為交換機(jī)以太網(wǎng)接口工作在自協(xié)商模式。3.交換機(jī)指示燈了解交換機(jī)面板上各類指示燈的狀態(tài)及含義，有助于判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。業(yè)務(wù)接口指示燈有Status（默認(rèn)狀態(tài)）、Speed（速率狀態(tài)）和Stack（堆疊狀態(tài)）三種顯示模式，面板上的模式切換按鈕MODE可以對這三種模式進(jìn)行切換。MODE呈綠色，進(jìn)入Speed模式，業(yè)務(wù)接口指示燈暫時(shí)用來顯示各接口的速率狀態(tài)。MODE呈紅色，進(jìn)入Stack模式，業(yè)務(wù)接口指示燈暫時(shí)用來顯示堆疊信息。MODE常滅，為默認(rèn)模式Status。3.交換機(jī)指示燈華為S5700-28C-HI交換機(jī)面板指示燈序號名稱顏色狀態(tài)含義1電源指示燈PWR1/PWR2—常滅電源槽位無電源模塊/電源供電異常綠色常亮電源槽位安裝了電源模塊且電源供電正常紅色常亮電源模塊開關(guān)未開/電源未接通/電源模塊故障2系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)燈SYS—常滅系統(tǒng)未運(yùn)行綠色快閃系統(tǒng)正在啟動(dòng)/USB升級系統(tǒng)或部署業(yè)務(wù)慢閃系統(tǒng)正常運(yùn)行中黃色閃爍USB升級重啟后SYS燈黃色閃爍，表示升級成功紅色常亮系統(tǒng)不正常運(yùn)行/風(fēng)扇、溫度異常告警閃爍USB升級出現(xiàn)錯(cuò)誤3ETH接口指示燈—常滅ETH接口無連接綠色常亮ETH接口有連接閃爍接口在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)4模式切換燈MODE—常滅業(yè)務(wù)接口指示燈為默認(rèn)模式綠色常亮業(yè)務(wù)接口指示燈暫時(shí)用來指示接口的速率紅色常亮常亮：表示業(yè)務(wù)接口指示燈暫時(shí)用來指示設(shè)備堆疊ID5業(yè)務(wù)接口指示燈（Status）—常滅Status模式：接口無連接或被關(guān)閉綠色常亮接口有連接黃色閃爍接口在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口指示燈（Speed）—常滅接口無連接或被關(guān)閉。綠色和黃色常亮10M/100M/1000M接口：接口工作在10M/100M速率100M/1000M接口：接口工作在100M速率綠色和黃色閃爍10M/100M/1000M接口：接口工作在1000M速率100M/1000M接口：接口工作在1000M速率業(yè)務(wù)接口指示燈（Status）—常滅接口指示燈不表示設(shè)備的堆疊ID綠色和黃色常亮表示該設(shè)備為非主交換機(jī)綠色和黃色閃爍表示該設(shè)備是主交換機(jī)4.交換機(jī)基本功能（1）MAC地址學(xué)習(xí)交換機(jī)可以識別每個(gè)接口上所接收的數(shù)據(jù)幀的源MAC地址，并將該MAC地址和接口的對應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到MAC地址表中。MAC地址表的每條表項(xiàng)可以理解為交換機(jī)接口與接口所連設(shè)備（MAC地址）的對應(yīng)關(guān)系。PC間相互通信的過程中，交換機(jī)自動(dòng)完成了其對所連設(shè)備MAC地址的學(xué)習(xí)。4.交換機(jī)基本功能（2）轉(zhuǎn)發(fā)/過濾轉(zhuǎn)發(fā)：當(dāng)交換機(jī)某個(gè)接口上收到數(shù)據(jù)幀后，在MAC地址表中查詢目的MAC地址，若有記錄則從指定的接口轉(zhuǎn)發(fā)；若無記錄，即交換機(jī)收到了未知目的MAC的數(shù)據(jù)幀，則將該數(shù)據(jù)幀從其它所有激活的接口（接收該幀的接口除外）轉(zhuǎn)發(fā)出去，此過程稱為泛洪。另外交換機(jī)在收到廣播幀時(shí)，也要進(jìn)行泛洪。（1）PC1訪問PC2的數(shù)據(jù)幀到達(dá)交換機(jī)后，交換機(jī)查詢目標(biāo)主機(jī)PC2的MAC在MAC地址表中，則將該幀只從對應(yīng)接口E2轉(zhuǎn)發(fā)。

（2）PC1訪問MAC地址為A1-B1-C1-00-00-05的主機(jī)時(shí)，MAC地址表中無該目的MAC的記錄，則將該幀從E2、E3和E4都轉(zhuǎn)發(fā)出去。4.交換機(jī)基本功能（2）轉(zhuǎn)發(fā)/過濾過濾：當(dāng)交換機(jī)查詢到目的MAC對應(yīng)的接口為該數(shù)據(jù)幀的入接口時(shí)，則丟棄該幀。交換機(jī)S1的MAC地址表中已記錄了PC1、PC2的MAC地址和E1接口的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)PC1訪問PC2時(shí)，如果交換機(jī)S1的E1接口收到了該數(shù)據(jù)幀，目的MAC對應(yīng)的接口也為E1，則交換機(jī)S1丟棄該數(shù)據(jù)幀。5.交換機(jī)工作原理（1）初始環(huán)境為簡化描述，假設(shè)每臺(tái)PC的ARP緩存表都已記錄了其它PC的MAC地址。模擬通信過程為PC1pingPC4，來介紹交換機(jī)的工作原理。5.交換機(jī)工作原理（2）工作原理交換機(jī)加電啟動(dòng)后，MAC地址表為空。5.交換機(jī)工作原理（2）工作原理交換機(jī)加電啟動(dòng)后，MAC地址表為空。交換機(jī)從E1接收到PC1發(fā)往PC4的ICMP數(shù)據(jù)包后，將源MAC地址和入接口的對應(yīng)關(guān)系添加到MAC地址表；5.交換機(jī)工作原理（2）工作原理交換機(jī)加電啟動(dòng)后，MAC地址表為空。交換機(jī)從E1接收到PC1發(fā)往PC4的ICMP數(shù)據(jù)包后，將源MAC地址和入接口的對應(yīng)關(guān)系添加到MAC地址表；交換機(jī)查詢MAC地址表中沒有目的主機(jī)PC4的MAC的記錄，則進(jìn)行泛洪。只有目標(biāo)主機(jī)接收，其余主機(jī)丟棄；5.交換機(jī)工作原理（2）工作原理交換機(jī)加電啟動(dòng)后，MAC地址表為空。交換機(jī)從E1接收到PC1發(fā)往PC4的ICMP數(shù)據(jù)包后，將源MAC地址和入接口的對應(yīng)關(guān)系添加到MAC地址表；交換機(jī)查詢MAC地址表中沒有目的主機(jī)PC4的MAC的記錄，則進(jìn)行泛洪。只有目標(biāo)主機(jī)接收，其余主機(jī)丟棄；PC4向PC1發(fā)送ICMP應(yīng)答包，交換機(jī)從E4接收，并將源MAC地址和入接口的對應(yīng)關(guān)系添加到MAC地址表中；5.交換機(jī)工作原理（2）工作原理交換機(jī)加電啟動(dòng)后，MAC地址表為空。交換機(jī)從E1接收到PC1發(fā)往PC4的ICMP數(shù)據(jù)包后，將源MAC地址和入接口的對應(yīng)關(guān)系添加到MAC地址表；交換機(jī)查詢MAC地址表中沒有目的主機(jī)PC4的MAC的記錄，則進(jìn)行泛洪。只有目標(biāo)主機(jī)接收，其余主機(jī)丟棄；PC4向PC1發(fā)送ICMP應(yīng)答包，交換機(jī)從E4接收，并將源MAC地址和入接口的對應(yīng)關(guān)系添加到MAC地址表中；交換機(jī)查詢MAC地址表中有目的主機(jī)PC1的MAC記錄，因此不會(huì)泛洪，將該幀只從E1轉(zhuǎn)發(fā)出去。6.任務(wù)實(shí)施：認(rèn)識交換機(jī)（1）了解交換機(jī)的外觀特征、接口類型；（2）理解交換機(jī)的工作原理。（一）任務(wù)目的

某公司通過交換機(jī)互連各用戶主機(jī)搭建小型辦公網(wǎng)絡(luò)。觀察交換機(jī)的外觀特征，識別接口類型和指示燈類型。PC配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，進(jìn)行通信測試來觀察MAC地址表的構(gòu)造過程，理解交換機(jī)的工作原理。（二）任務(wù)描述（1）拓?fù)鋱D（2）操作流程認(rèn)識交換機(jī)外觀特征：識別各接口類型和各類指示燈；PC配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，通過ping命令依次發(fā)起通信，觀察MAC地址表的構(gòu)造過程；交換機(jī)MAC地址表構(gòu)建完成后，通過抓包工具，查看接口數(shù)據(jù)流。（三）實(shí)施規(guī)劃6.任務(wù)實(shí)施：認(rèn)識交換機(jī)（四）操作步驟MAC地址表構(gòu)造交換機(jī)外觀特征（略）<Huawei>displaymac-address

//交換機(jī)加電啟動(dòng)---空---SW1查看MAC地址表：6.任務(wù)實(shí)施：認(rèn)識交換機(jī)（四）操作步驟MAC地址表構(gòu)造交換機(jī)外觀特征（略）PC>ping10.1.1.4ping10.1.1.4:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom10.1.1.4:bytes=32seq=1ttl=128time=47msFrom10.1.1.4:bytes=32seq=2ttl=128time=63ms------PC1pingPC4：6.任務(wù)實(shí)施：認(rèn)識交換機(jī)<SW1>displaymac-addressMACaddresstableofslot0:--------------------------------------------------------------------------------------------MACAddressVLAN/PEVLANCEVLANPortTypeLSP/LSR-ID

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--------------------------------------------------------------------------------------------Totalmatchingitemsonslot0displayed=2SW1查看MAC地址表：（四）操作步驟MAC地址表構(gòu)造交換機(jī)外觀特征（略）PC>ping10.1.1.3ping10.1.1.3:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom10.1.1.3:bytes=32seq=1ttl=128time=46msFrom10.1.1.3:bytes=32seq=2ttl=128time=47ms------PC2pingPC3：6.任務(wù)實(shí)施：認(rèn)識交換機(jī)<SW1>displaymac-addressMACaddresstableofslot0:--------------------------------------------------------------------------------------------MACAddressVLAN/PEVLANCEVLANPortTypeLSP/LSR-ID

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