组网技术-第二章交换机初始化配置

1、第二章 交换机的启动和初始化过程,白艳宇 2008/3,本章主要内容 交换机的组成 交换机的分类及端口 交换机的工作原理 交换机的启动及初始配置 实验一,2.1 交换机的组成 1、交换机的外观（见图,前面板上有多个以太网口（RJ45接口)，用来连接计算机和其他交换机。 面板上还有电源开关和指示灯。指示灯其亮、灭、闪烁，可以反映交换机的工作状态。 后面板上的con0口是交换机的配置口，用con电缆连接计算机的串口，可以对交换机进行配置,2、交换机的内部组成 CPU，交换机用特殊用途集成电路芯片ASIC，以实现高速的数据传输。 RAM/DRAM：动态随机存储器，交换机的主存。 存储运行配置文件(r

2、unning-config) NVRAM：带电池的静态随机存储器，非易失RAM。 存储启动配置文件（Startup-Config) Flash ROM：闪存. 存储系统软件映像（路由器当前运行的操作系统）。 ROM：存储开机诊断程序、引导程序和操作系统软件最小子集的备份,2.2 交换机的分类 1. 按结构分类： 固定式：固定式交换机采用不同的端口组合，这些端口不能升级和变动。 模块式：模块化交换机上的模块可以拔插，模块通常是 100Mb/s或1000Mb/s光纤接口模块， 1000Mb/s RJ 45接口模块 堆积模块 用户可以根据实际需要灵活进行配置。 2. 按功能分类： 第二层交换机，第三

3、层交换机和第四层交换机，功能如前所述,2.3交换机的端口（见下表,2.4 交换机的工作原理,1、集线器与共享式局域网 （1）组成结构 以太网组网 - 单集线器结构,平行式级联,树形级联,2）共享式以太网的存在的主要问题,共享式以太网每个端口收到信息后，向所有端口发送。所有端口属于一个冲突域，广播域。 容易产生冲突和广播风暴。 网络总带宽容量固定，被网络中的所有节点共同拥有。 不能支持多种速率（根据不同端口的需要使用不同速率），不能实现最佳的性能价格比,3）交换式以太网的提出,当采用集线器时,三台机器共享10M,每台 -10M/3 当采用交换机时,交换机各端口可以并行工作，网络总带宽等于各端口带

4、宽之和(30M ),每台 -10M,交换式以太网每个端口收到信息后，只向目的端口发送。 隔离了冲突域,当采用交换机时,可以支持多种速率（根据不同端口的需要使用不同速率），实现最佳的性能价格比,4）交换机的三种交换方式,直接交换(Cut-through) 测到目的地址字段，立即转发 优点：交换延迟时间短 缺点：缺乏差错检测能力 不支持不同输入/输出速率的端口间转发数据,存储转发(store-and-forward) 完整地接收整个数据，对数据进行CRC差错检测。如果正确则发送，如果不正确，通知发送站重发。 优点：具有差错检测能力 支持不同输入/输出速率的端口间转发数据 缺点：延迟时间长,改进的直

5、接交换(fragment-free) 接收数据头部64字节，判断头部字段是否正确；如果正确，立即发送。 优缺点：有一定的差错检测能力 延迟时间与直接交换相近 交换机在运行时，可以根据差错率在三种方式中转换,4）、交换机的功能,地址学习 通信过滤 生成树协议,地址学习,1.建立端口/MAC地址映射表需要解决的问题 交换机怎样知道哪台计算机连接哪个端口 交换机怎样维护地址映射表以保持其“新鲜” 2.地址学习 读取帧的源地址并记录进入交换机的端口（节点只要发送信息，交换机就能建立该表项“添加/更新”） 利用计时器维护表项的“新鲜”性,通信过滤,1.目的：隔离本地信息，避免不必要的数据流动 2.方法：

6、 利用端口/MAC地址映射表和帧的目的地址决定是否转发或转发到何处 如果地址表中不存在帧的目的地址，交换机则需要向除发送端口以外的所有端口转发,通信过滤举例,生成树协议,1.冗余备份和环路 交换机级联允许出现冗余备份和环路 目的：加强网络的健壮性 缺陷：有可能产生广播风暴或接收同一广播包多次。 广播：一台设备将数据包发给网络中所有节点的技术。 广播风暴：大量广播包在网上传输，导致可用带宽阻塞，甚至，造成网络瘫痪。 在ARP协议的MAC地址查询、路由协议通信、服务公告都需要广播，广播不能取消,Switch1接收到广播包，下面的过程会反复执行 Switch1向Port1转发广播包，Switch2通

7、过Port4收到广播包， Switch2向Port5转发广播包，Switch3通过Port2收到广播包， Switch3向Port6转发广播包， Switch1通过Port7再次收到广播包 然后又从第一步开始不停执行，-形成广播风暴,2、备份连接与环路与广播风暴的形成,3、生成树协议（STP）原理,由DEC 公司开发，经IEEE修改，形成IEEE802.1d标准 主要思想： 当网络上有备份链路时，只允许主链路激活 若主链路因故障而断开时，备份链路才打开。 这样，网络成为树状，没有环路存在,2.5交换机的启动及初始配置 1、交换机的配置方式： 基本与路由器相同，通过以下5种常用方式来配置。 通过

8、console进行配置：Console口接终端或运行终端仿真软件的微机。 用telnet登录后配置，采用这种方法的前提是必须为交换机配置一个IP地址,基于web的方法，使用可视化交换机管理（VSM）软件配置交换机。 通过TFTP服务器下载交换机配置文件，然后修改后复制回去。 使用IOS命令进行配置。(不用于初始配置) 与路由器不同： 没有辅助端口(AUX)，不能进行远程配置,2、交换机的初始配置 交换机的初始配置与路由器类同。 (1)连线：在交换机面板后有一个控制台端口,使用专用console电缆连接到计算机串口，该机要运行终端仿真程序。这个程序的设置同路由器：数据速率9600bps，数据位

9、8 比特，检验位无，停止位：1，流控无,2) 交换机的启动 在首次打开交换机电源之前，要进行检查，确保已完成以下工作： 是否已经安全地插好所有的网线。 是否已经将终端连接到控制台端口。 是否已经正确配置好终端软件。 如果以上工作均已完成，则将电源线插入交换机，打开电源并观察指示灯，然后检查控制台的输出。如果交换机正常运行，则系统指示灯呈绿色。如果系统出现故障，则该灯呈琥珀色,1900交换机上有一个模式按钮。通过按这个模式按钮，交换机状态灯表示为不同含义： START：表示端口状态是ready/no ready。 UTL：指示交换机带宽是10M/100M。 FDUP：表示端口被配置为单工/半双工

10、/全双工。 当1900交换机首次接通电源，它会运行通电自检（POST）。POST运行完后，交换机加电后在控制台屏幕的显示基本同路由器,2.6 实验一、路由器和交换机启动和初始化配置 1、实验目的 熟悉Cisco 2600系列路由器和Cisco 2950的基本组成和功能，了解Console口和其他基本端口； (2) 了解路由器和交换机的启动过程； (3) 掌握通过Console口或用Telnet的方式登录到路由器 (4) 掌握Cisco 2600路由器和交换机的初始化配置,2、实验环境 每组Cisco260路由器一台、Cisco2950交换机一台、PC机四台PC1，PC2，PC3、PC4 (Wi

11、n2000/XP操作系统，需安装超级终端)、 Console控制线二根、连接PC1串口和PC2的串口。 直通Rj45双绞线五根 。连接路由器的F0口到交换机E1，再连接交换机的E2口、E3口、E4口、E5口到PC3、PC4、PC2、PC1的网卡接口,3、实验拓朴结构图,4、实验步骤 (1) 观察Cisco 2600路由器和交换机2950的组成，了解各个端口的基本功能。 (2) 按照拓朴结构图连接实验网络。 (3)启动PC1机，选择“开始-程序-附件-通讯-超级终端”，然后双击超级终端，设置新连接名称为任意值,在“连接时使用”列表框中，选择“直接连接到串口1”， (4) 对该端口恢复缺省设置：

12、传输速率：9600bit/s； 数据位：8； 奇偶校验：无； 停止位：1； 流量控制：无,5) 打开路由器电源，启动路由器进行初始化配置。 在“Would you like to enter the initial configuration dialog?”提示符下，输入yes； 在“Would you like to enter basic mangement setup?”提示符下，输入no； 设置路由器名称为router，secret特权密文为S301 Password特权密码为cisco，虚拟终端连接密码为vty; 在“Configure SNMP Network Managemen

13、t”，“Configure LAT”,“Configure AppleTalk”，“Configure DECnet” 提示符下，输入no, 在“Configure IP?”提示符下，输入yes,在FastEthernet0/0端口设置路由器的IP地址和子网掩码为 /; 保存配置并退出； 按1次或多次Enter键，输入enable,并输入特权密码，则进入特权模式。 (6) 启动PC2机，运行超级终端程序，（作法同PC1） (7) 打开交换机电源，对交换机进行初始配置 步骤基本同路由器，要配置交换机名称（switch)、配置VLAN1的IP地址和掩码（ ），然后存储配置，进入特权状态,8)配置PC1、PC2、PC2、PC4的TCP/IP