課技術(shù)參考交換機(jī)管理

交換機(jī)的基本原理交換機(jī)常用技術(shù)交換機(jī)的基本配置方法及命令行模式議題實(shí)驗(yàn)室中交換機(jī)類型介紹實(shí)驗(yàn)室中交換機(jī)類型介紹交換機(jī)的功能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包MAC地址的學(xué)習(xí)與保存解決環(huán)路問題增加沖突域產(chǎn)生虛擬局域網(wǎng)交換機(jī)的背板帶寬是交換式的,不互相影響.PacketPacketPacketPacket交換基礎(chǔ)第二層交換第二層交換主要是依靠網(wǎng)絡(luò)主機(jī)NIC上的物理硬件地址（MAC地址）完成的。通過ARP協(xié)議相互查詢對方的MAC地址來取得對方的接口(IP)地址，以便進(jìn)行相互間的信息通信與數(shù)據(jù)交換。第二層交換過程通過使用MAC地址在底層實(shí)現(xiàn)了信息交換。交換機(jī)通過使用大規(guī)模集成電路的ASIC來進(jìn)行全線速的數(shù)據(jù)建立與維護(hù)。在二層交換中，交換機(jī)在數(shù)據(jù)傳遞過程中不檢查第三層網(wǎng)絡(luò)層的報(bào)頭信息，而是直接由第二層幀結(jié)構(gòu)中的MAC地址來決定數(shù)據(jù)的傳遞方向。這樣所有交換過程幾乎都沒有軟件的參與，效率提高第二層交換地址是動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)的。當(dāng)讀取新地址時(shí)他們被學(xué)習(xí)并被存儲(chǔ)在內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器（CAM）中。當(dāng)在CAM中沒有傳送包的源地址時(shí)，它被學(xué)習(xí)并存儲(chǔ)以備將來使用。每次存儲(chǔ)，地址都被打上時(shí)間標(biāo)記。每次地址被引用或在CAM中找到，它都將收到一個(gè)新的時(shí)間標(biāo)記。那些一段時(shí)間內(nèi)還沒有被引用的地址將從列表中移走。通過移走過時(shí)的或老的地址，CAM維護(hù)了一個(gè)精確和有用的轉(zhuǎn)發(fā)地址數(shù)據(jù)庫。交換機(jī)重新啟動(dòng)后，其MAC地址表會(huì)被自動(dòng)清空0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444交換機(jī)初始化時(shí)MAC地址表是空的。F0/1F0/3F0/2F0/4交換機(jī)的工作原理MAC地址表ABCDMAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1:0260.8c01.1111主機(jī)之間互相發(fā)送數(shù)據(jù)，交換機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)幀的源MAC地址。F0/1F0/3F0/2F0/4交換機(jī)工作原理(續(xù))CABD交換機(jī)工作原理(續(xù))F0/1:0260.8c01.1111F0/2:0260.8c01.2222F0/3:0260.8c01.3333F0/4:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444XXDCABMAC地址表已知單播幀：過濾操作FilteringF0/1F0/3F0/2F0/40260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1F0/3F0/2F0/4DCABF0/1:0260.8c01.1111F0/2:0260.8c01.2222F0/3:0260.8c01.3333F0/4:0260.8c01.4444MAC地址表

交換機(jī)工作原理未知單播幀，廣播幀：執(zhí)行廣播操作Flooding沖突域與廣播域四個(gè)沖突域,一個(gè)廣播域.1234沖突域與廣播域沖突域（collisiondomain）廣播域（broadcastingdomain）在通信中，一個(gè)數(shù)據(jù)幀的源地址與目標(biāo)地址在同一沖突域中，網(wǎng)橋或交換機(jī)將不向其他沖突域發(fā)送該數(shù)據(jù)幀。如果一個(gè)數(shù)據(jù)的源地址與目標(biāo)地址不在同一沖突域中，網(wǎng)橋或交換機(jī)將僅向其目的沖突域發(fā)送該數(shù)據(jù)幀?？偨Y(jié)

經(jīng)過上面的幾個(gè)例子,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備比如Switch由于背板帶寬是交換的而不是共享的,所以可以避免數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的沖突.所以Switch是可以劃分沖突域的,但是Switch只是一個(gè)二層的設(shè)備不涉及三層的概念所以不能劃分廣播域.換句話說,一個(gè)Switch的每個(gè)interface就是一個(gè)沖突域,整個(gè)Switch就是一個(gè)廣播域.Console任何InterfaceTelnetTFTP

常用的交換機(jī)配置方法1.PC機(jī)Com口－配置線－交換機(jī)Console口

2.PC超級(jí)終端程序

3.PCCom口的配置:

波特率9600,數(shù)據(jù)位8,奇偶校驗(yàn)no,停止位1,流量控制no

連接到console

配置線：

1、DB9-to-DB92、RJ45-to-DB93、RJ45-to-RJ45查看MAC地址表

S2126G#showmac-address-table

配置MAC地址表記錄的生存時(shí)間(缺省為300秒)

S2126G(config)#mac-address-tableaging-time<10-1000000>

查看MAC地址表記錄的生存時(shí)間

S2126G#showmac-address-tableaging-time

管理交換機(jī)MAC地址表半雙工

1.接口只能同時(shí)發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)

2.接口按照CSMA/CD的工作機(jī)制

3.接口點(diǎn)對點(diǎn)連接或點(diǎn)對多點(diǎn)連接

全雙工

1.接口能夠同時(shí)發(fā)送接收數(shù)據(jù)

2.任何時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生沖突

3.接口點(diǎn)對點(diǎn)連接點(diǎn)對點(diǎn)點(diǎn)對多點(diǎn)

交換機(jī)接口的雙工模式顯示交換機(jī)硬件及軟件的信息

Switch#showversion

顯示當(dāng)前運(yùn)行的配置參數(shù)

Switch#showrunning-config

顯示NVRAM中配置參數(shù)的副本

Switch#showconfigure

交換機(jī)顯示命令議題VLAN的基本概念VLAN的類型:PortVLAN和TagVLAN如何在交換機(jī)上配置VLANVLAN間通信的方法VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）

VLAN是在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上劃分出來的邏輯網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)于OSI模型的第二層網(wǎng)絡(luò)。VLAN的劃分不受網(wǎng)絡(luò)端口的實(shí)際物理位置的限制。VLAN有著和普通物理網(wǎng)絡(luò)同樣的屬性。第二層的單播、廣播和多播幀在一個(gè)VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)、擴(kuò)散，而不會(huì)直接進(jìn)入其他的VLAN之中。

有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

1234交換機(jī)廣播幀交換機(jī)收到廣播幀后，只轉(zhuǎn)發(fā)到屬于同一VLAN的其他端口。廣播域廣播幀廣播域VLAN技術(shù)1VLAN=1廣播域

通過實(shí)施VLAN來限制廣播流量VLAN(虛擬局域網(wǎng))的定義

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全性VLAN2VLAN1

基于交換機(jī)的端口(一個(gè)端口只屬于一個(gè)VLAN)VLAN的類型:PortVLANPortVLAN設(shè)置在連接主機(jī)的端口創(chuàng)建VLAN100，將它命名為test的例子Switch#configureterminalSwitch(config)#vlan100Switch(config-vlan)#nametestSwitch(config-vlan)#end

把ethernet0/10作為access口加入了VLAN100

Switch#configureterminalSwitch(config)#interfacefastethernet0/10Switch(config-if)#switchportmodeaccessSwitch(config-if)#switchportaccessvlan100Switch(config-if)#endPortVLAN，即將連接主機(jī)的端口設(shè)成access模式。配置PortVLAN-Access在Trunk鏈路上傳輸多個(gè)VLAN信息要求Trunk至少要100M。SwitchAVLAN30VLAN20VLAN10SwitchBVLAN30VLAN20VLAN10TagVLAN

1.傳輸多個(gè)VLAN的信息

2.實(shí)現(xiàn)同一VLAN跨越不同的交換機(jī)VLAN的類型:TagVLAN目的,源MAC地址類型,數(shù)據(jù)重新計(jì)算幀檢測序列2字節(jié)標(biāo)記協(xié)議標(biāo)識(shí)

2字節(jié)標(biāo)記控制信息

標(biāo)記協(xié)議標(biāo)識(shí):固定值0x8100,表示該幀載有802.1q標(biāo)記信息

標(biāo)記控制信息:12比特表示VID，范圍1－4094IEEE802.1Q數(shù)據(jù)幀SRCDESSRCDataDESDESSRCFCSFCSDESSRCFCSVLANID默認(rèn)條件下，Trunk上會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)上存在的所有VLAN的數(shù)據(jù)。AB交換機(jī)1交換機(jī)2802.1Q工作原理把Fa0/1配成Trunk口Switch#configureterminalSwitch(config)#interfacefastethernet0/1Switch(config-if)#switchportmodetrunkSwitch(config-if)#end每個(gè)Trunk口的缺省nativeVLAN是VLAN1。在配置Trunk鏈路時(shí)，請確保連接鏈路兩端的Trunk口屬于相同的nativeVLAN。配置TagVLAN-Trunk將VLAN信息保存到flash中

Switch#writememory

從flash中清除VLAN信息

Switch#deleteflash:vlan.dat

保存/清除VLAN信息VLAN10VLAN20VLAN30隔離的廣播域VLAN10VLAN20VLAN30VLAN間通信的方法使用路由器進(jìn)行VLAN間路由VLAN10VLAN30VLAN20多條鏈路連接多個(gè)VLAN使用路由器進(jìn)行VLAN間路由VLAN10VLAN30VLAN20InterfaceFA0/1Subinterface0/1.1Subinterface0/1.2Subinterface0/1.3一條鏈路連接多個(gè)VLAN使用路由器進(jìn)行VLAN間路由SwitchCSwitchASwitchBVLAN41NetworkVLAN41NetworkVLAN42Network通過傳統(tǒng)路由器來實(shí)現(xiàn)各交換機(jī)的VLAN間路由使用三層交換機(jī)進(jìn)行VLAN間路由三層交換機(jī)在功能上實(shí)現(xiàn)了VLAN的劃分、VLAN內(nèi)部的二層交換和VLAN間路由的功能。VLAN41NetworkVLAN42NetworkVLAN41Network

1.添加一個(gè)VLAN

S2126G(config)#vlan<1-4094>

S2126G(config-vlan)#

2.為VLAN命名(可選)

S2126G(config-vlan)#name<WORD>

VLAN的配置

1.配置PortVLAN

Switch(config-if)#switchportaccessvlan<1-4094>

2.配置TagVLAN

Switch(config-if)#switchportmodetrunk

將交換機(jī)的端口分配到VLAN

1.配置本地(native)VLAN

Switch(config-if)#switchporttrunknativevlan<1-4094>

2.從主干鏈路中清除VLAN

Switch(config-if)#switchporttrunkallowedvlanexcept<VLAN范圍>

注:VLAN1不可被清除

配置TagVLAN

1.顯示全部的VLAN

Switch#showvlan

2.顯示單獨(dú)的VLAN

Switch#showvlanid<1-4094>VLAN的驗(yàn)證將VLAN信息保存到flash中

Switch#writememory

從flash中清除VLAN信息

Switch#deleteflash:vlan.dat

保存/清除VLAN信息議題生成樹協(xié)議（STP）的工作原理快速生成樹協(xié)議（RSTP）的工作原理在交換機(jī)上配置RSTP2/22/11/11/2冗余鏈路2/22/11/11/2出現(xiàn)廣播風(fēng)暴,多幀復(fù)制,Mac地址表的不穩(wěn)定，etc.

產(chǎn)生環(huán)路2/22/11/11/2X

臨時(shí)關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)中冗余的鏈路目的:建立網(wǎng)絡(luò)最佳樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.根交換機(jī)(RootSwitch)：每廣播域選出一個(gè)根交換機(jī)

2.根口(RootPort)：從每個(gè)非根交換機(jī)到達(dá)根交換機(jī)的具有最佳路徑的端口．處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)(Forwarding)

3.指定端口(DesignatedPort)：從每個(gè)網(wǎng)段到達(dá)根交換機(jī)的具有最佳路徑的端口．處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)(Forwarding)

4.非指定端口(Non-designatedPort)：阻塞其它的冗余端口，處于阻塞狀態(tài)(Blocking)

生成樹協(xié)議(STP)交換機(jī)之間交換BPDU(網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元)數(shù)據(jù)幀

源地址:交換機(jī)MAC;目的地址:0180.C200.0000(多播:橋組)

BPDU的組成:

1.版本號(hào):00(IEEE802.1D);02(IEEE802.1W)2.類型:BPDU類型3.BridgeID(交換機(jī)ID=交換機(jī)優(yōu)先級(jí)+交換機(jī)MAC地址)

4.RootID(根交換機(jī)ID)5.RootPathCost(到達(dá)根的路徑開銷)

6.PortID(發(fā)送BPDU的端口ID=端口優(yōu)先級(jí)+端口編號(hào))

7.HelloTime(定期發(fā)送BPDU的時(shí)間間隔)

8.Max-AgeTime(保留對方BPDU消息的最長時(shí)間)

9.Forward-DelayTime(發(fā)送延遲:端口狀態(tài)改變的時(shí)間間隔)BPDU(網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元)SwitchRightDefault優(yōu)先級(jí)32768

(8000H)MAC0cSwitchLeftDefault優(yōu)先級(jí)32768

(8000H)MAC0c

BPDU比較bridgeID

BridgeID(交換機(jī)ID=交換機(jī)優(yōu)先級(jí)+交換機(jī)MAC地址)2.bridgeID最小的交換機(jī)為根交換機(jī)3.初始:交換機(jī)bridgeID等于RootID

選擇根交換機(jī)缺省每2秒發(fā)送一次帶寬IEEE802.1d-------------------------------------------------10Mbps100100Mbps191000Mbps4 STP路徑開銷1941919路徑開銷為38SwitchCRootSwitchASwitchBSwitchD路徑開銷的計(jì)算1932768+00D0F800110232768+00D0F8001101比較Rootpathcost比較Sender’sBridgeID比較Sender’sPortID比較本交換機(jī)的PortID

全部為越小越優(yōu)先將端口開啟

生成樹比較規(guī)則SwitchYMAC0c優(yōu)先級(jí)32768SwitchXMAC0c優(yōu)先級(jí)32768Port0Port1Port0Port1SwitchZMac0c

優(yōu)先級(jí)32768Port0

100baseTX100baseTXXBlockingSTP運(yùn)算實(shí)例時(shí)間Blocking(阻塞)20秒Listening(偵聽)Learning(學(xué)習(xí))15秒