ICND第九章 交换机基本操作

1、第九章交换机基本操作编辑课件地址学习帧的转发/过滤防止回路交换机的三个功能编辑课件交换机如何学习主机的位置开机时MAC地址表是空的MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD编辑课件交换机如何学习主机的位置主机A发送数据帧给主机C交换机通过学习数据帧的源MAC地址，记录下主机A的MAC地址 对应端口E0 该数据帧转发到除端口E0以外的其它所有端口 (不清楚目标主机的单点传送用泛洪方式)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.44

2、44E0: 0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBAMAC地址表编辑课件交换机如何学习主机的位置主机D发送数据帧给主机C交换机通过学习数据帧的源MAC地址，记录下主机D的MAC地址对应端口E03该数据帧转发到除端口E3以外的其它所有端口 (不清楚目标主机的单点传送用泛洪方式)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0: 0260.8c01.1111E3: 0260.8c01.4444E0E1E2E3DCABMAC地址表编辑课件交换机如何过滤帧交换机A发送数据帧给主机C在地址表中有目标主机，数据帧不会泛洪而直接

3、转发E0: 0260.8c01.1111E2: 0260.8c01.2222E1: 0260.8c01.3333E3: 0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3XXDCABMAC地址表编辑课件主机D发送广播帧或多点帧广播帧或多点帧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: 0260.8

4、c01.3333E3: 0260.8c01.4444广播帧和多点传送帧MAC地址表编辑课件冗余网络拓扑冗余拓扑消除了由于单点故障所引起的网络问题冗余拓扑却带来了广播风暴、重复帧和MAC地址表不稳定的问题网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件 广播交换机 A交换机 B主机 X 发送一广播信息广播风暴网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件广播广播风暴交换机 A交换机 B主机 X 发送一广播信息网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件 广播交换机不停地发出广播信息广播风暴交换机 A交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件重复帧 单点帧主机X发关一

5、单点帧给路由器Y路由器Y的MAC地址还没有被交换机A和B学习到交换机 A交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件 单点帧主机X发送一单点帧给路由器Y路由器Y的MAC地址还没有被交换机A和B学习到路由器Y会收到同一帧的两个拷贝单点帧 单点帧重复帧交换机 A交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件单点帧 单点帧主机X发送一单点帧给路由器Y路由器Y的MAC地址还没有被交换机A和B学习到交换机A和B都学习到主机X的MAC地址对应端口0端口 0端口1端口0端口1MAC地址表不稳定交换机 A交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件 Unicast

6、主机X发送一单点帧给路由器Y路由器Y的MAC地址还没有被交换机A和B学习到交换机A和B都学习到主机X的MAC地址对应端口0到路由器Y的数据帧在交换机A和B上会泛洪处理交换机A和B都错误学习到主机X的MAC地址对应端口 1MAC地址表不稳定 单点帧端口 0端口1端口0端口1交换机 A交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y编辑课件更复杂的拓扑结构可能导致多重回路在第2层没有能够防止这种回路的机制服务器/主机工作站回路回路回路多重回路问题 广播编辑课件回路的解决办法: 生成树协议Spanning-Tree Protocol将某些端口置于阻塞状态就能防止冗余结构的网络拓扑中产生回路 阻塞

7、x编辑课件每个网络只能有一个根网桥每个非根网桥只能有一个根端口每段只能有一个指定端口x指定端口(F)根端口(F)指定端口(F)非指定端口(B)根网桥非根网桥SW XSW Y100baseT 10baseT生成树操作编辑课件交换机 Y缺省的优先级 32768 (8000 十六进制)MAC 0c0022222222交接机 X缺省的优先级 32768 (8000 十六进制) MAC 0c0011111111 BPDUBPDU = Bridge protocol data unit (缺省地每2秒发送BPDU数据)根网桥 = 有最低桥识别码的桥桥ID = 桥优先级 + 桥MAC地址例中， 哪个交换机的

8、桥ID最低?Root Bridge的选择编辑课件交接机 Y缺省的优先级 32768MAC 0c0022222222交换机 X缺省的优先级 32768 MAC 0c0011111111Root bridgex端口 0端口1端口0端口1100baseT10baseT 指定端口(F)根端口 (F)非指定端口(B)指定端口(F)端口状态编辑课件连接速率代价(修订的 IEEE 规范) 代价(旧IEEE 规范)-10 Gbps 211 Gbps41100 Mbps191010 Mbps100100路径代价编辑课件交换机YMAC 0c0022222222缺省的优先级 32768交换机XMAC 0c00111

9、11111缺省的优先级 32768 端口0端口1端口 0端口1交换机 ZMac 0c0011110000缺省的优先级 32768端口 0请指出:根网桥指定端口、非指定端口和根端口?各端口分别是转发还是阻塞状态? 100baseT100baseT生成树编辑课件端口 0 100baseT100baseT指定端口(F)根端口 (F)非指定端口 (阻塞)指定端口 (F)根端口 (F)请指出:根网桥指定端口、非指定端口和根端口?各端口分别是转发还是阻塞状态?生成树交换机YMAC 0c0022222222缺省的优先级 32768交换机XMAC 0c0011111111缺省的优先级 32768 端口0端口1

10、端口 0端口1交换机 ZMac 0c0011110000缺省的优先级 32768编辑课件交换机YMAC 0c0022222222缺省的优先级 32768交换机 XMAC 0c0011111111缺省的优先级 32768 端口 0端口 1端口0端口110baseTx100baseTRoot Bridge指定端口根端口 (F)非指定端口(阻塞)指定端口生成树重新生成编辑课件交换机YMAC 0c0022222222缺省优先级 32768交换机 XMAC 0c0011111111缺省优先级 32768 端口 0端口 1端口 0端口110baseTx100baseTRoot Bridge指定端口根端口

11、(F)非指定端口(阻塞)指定端口BPDUxMAXAGEx生成树重新生成编辑课件阻 塞侦 听学 习转 发生成树会将每个端口的状态作以下改变:生成树端口状态编辑课件关键: 收敛时间当所有交换机的端口都改变到转发或阻塞状态时发生收敛收敛时间内，所有用户数据不能通过交换机 编辑课件基于软件实现每个网桥只能有一个生成树每个网桥通常最多到16个端口网桥基于硬件实现(ASIC)每个交换机可以有多个生成树有更多的端口交换机网桥与交换机的比较编辑课件帧交换直通转发交换机检测到目标地址后即转发帧Frame编辑课件帧交换存贮转发完整地收到帧并检查无错后才转发直通转发交换机检测到目标地址后即转发帧FrameFrame

12、FrameFrame编辑课件直通转发交换机检测到目标地址后即转发帧Frame无碎片转发(直通转发的修订版)Cat1900 的缺省模式交换机检测到帧的前64字节后即转发Frame存贮转发完整地收到帧并检查无错后才转发FrameFrameFrame帧交换编辑课件半双工 (CSMA/CD)单向数据传送冲突可能性高用集线器连接 交换机集线器双工综述编辑课件全双工 只能用于点对点连接到特定的端口两端均须支持全双工无冲突 冲突检测电路关闭双工综述半双工 (CSMA/CD)单向数据传送冲突可能性高用集线器连接 交换机集线器编辑课件配置交换机Catalyst 2900菜单界面基于Web的管理 VSM(Visu

13、al Switch Manager)IOS 命令行界面 编辑课件IP地址: CDP: 开启交换模式: 无碎片转发100baseT端口: 自动协商双工模式100baseT端口: 半双工生成树协议: 开启控制台密码: 无Catalyst 2900系列的缺省配置编辑课件wg_sw_d#sh runBuilding configuration.Current configuration:!interface Ethernet 0/1!interface Ethernet 0/2 wg_sw_d#sh spanPort Ethernet 0/1 of VLAN1 is Forwarding Port p

14、ath cost 100, Port priority 128 Designated root has priority 32768, address 0090.8673.3340 Designated bridge has priority 32768, address 0090.8673.3340 Designated port is Ethernet 0/1, path cost 0 Timers: message age 20, forward delay 15, hold 1Catalyst 2900系列的端口编辑课件配置模式全局配置模式 wg_sw_a# conf termwg_s

15、w_a(config)#端口配置模式wg_sw_a(config)# interface e0/1wg_sw_a(config-if)#配置交换机编辑课件配置交换机IP地址wg_sw_a(config)# Interface vlan1ip address ip address maskNo shutdown编辑课件wg_sw_a(config)# ip default-gateway ip address配置交换机缺省网关编辑课件wg_sw_a(config)#ip default-gateway wg_sw_a(config)# ip default-gateway ip address配

16、置交换机缺省网关编辑课件设置双工模式wg_sw_a(config)#interface e0/1wg_sw_a(config-if)#duplex auto | full | full-flow-control | half编辑课件wg_sw_a(config-if)#duplex halfwg_sw_a(config)#interface e0/1wg_sw_a(config-if)#duplex auto | full | full-flow-control | half设置双工模式编辑课件显示双工信息编辑课件双工不匹配连接的两个端口人工地设置了不同的双工参数交换机端口为自动协商模式，连接

17、到端口的另一端设为不自动协商的全双工模式，会导致交换机的端口置于全双工模式编辑课件FCS和延迟冲突错误编辑课件管理MAC地址表wg_sw_a#show mac-address-table编辑课件wg_sw_a#sh mac-address-tableNumber of permanent addresses : 0Number of restricted static addresses : 0Number of dynamic addresses : 6Address Dest Interface Type Source Interface List-00E0.1E5D.AE2F Ether

18、net 0/2 Dynamic All00D0.588F.B604 FastEthernet 0/26 Dynamic All00E0.1E5D.AE2B FastEthernet 0/26 Dynamic All0090.273B.87A4 FastEthernet 0/26 Dynamic All00D0.588F.B600 FastEthernet 0/26 Dynamic All00D0.5892.38C4 FastEthernet 0/27 Dynamic Allwg_sw_a#show mac-address-table管理MAC地址表编辑课件wg_sw_a(config)#mac

19、-address-table static mac-address type module/port设置永久MAC地址编辑课件wg_sw_a(config)#wg_sw_a(config)#mac-address-table static 2222.2222.2222 vlan 1 ethernet 0/3mac-address-table permanent mac-address type module/port设置永久MAC地址编辑课件wg_sw_a#sh mac-address-tableNumber of permanent addresses : 1Number of restri

20、cted static addresses : 0Number of dynamic addresses : 4Address Dest Interface Type Source Interface List-00E0.1E5D.AE2FEthernet 0/2DynamicAll2222.2222.2222Ethernet 0/3Permanent All00D0.588F.B604FastEthernet 0/26 Dynamic All00E0.1E5D.AE2BFastEthernet 0/26 Dynamic All00D0.5892.38C4FastEthernet 0/27 D

21、ynamic Allwg_sw_a(config)#wg_sw_a(config)#mac-address-table permanent 2222.2222.2222 ethernet 0/3mac-address-table permanent mac-address type module/port设置永久MAC地址编辑课件配置端口安全性wg_sw_a(config-if)#将一个端口配置为一个有安全设定的端口 定义该端口在MAC地址表中对应MAC地址的最多条数可以定义1 到132缺省为132port secure max-mac-count count编辑课件wg_sw_a(confi

22、g-if)#将一个端口配置为一个有安全限制的端口 定义该端口在MAC地址表中对应MAC地址的最多条数可以定义1 到132缺省为132wg_sw_a(config)#interface e0/4wg_sw_a(config-if)#port secure max-mac-count 1port secure max-mac-count count配置端口安全性编辑课件配置端口安全性wg_sw_a#show mac-address-table securitywg_sw_a#show mac-address-table securityAction upon address violation :

23、 SuspendInterface Addressing Security Address Table Size-Ethernet 0/1 Disabled N/AEthernet 0/2 Disabled N/AEthernet 0/3 Disabled N/AEthernet 0/4 Enabled 1Ethernet 0/5 Disabled N/AEthernet 0/6 Disabled N/AEthernet 0/7 Disabled N/AEthernet 0/8 Disabled N/AEthernet 0/9 Disabled N/AEthernet 0/10 Disable

24、d N/AEthernet 0/11 Disabled N/AEthernet 0/12 Disabled N/A编辑课件wg_sw_a#show mac-address-table securitywg_sw_a(config)#address-violation suspend | disable | ignorewg_sw_a#show mac-address-table securityAction upon address violation : SuspendInterface Addressing Security Address Table Size-Ethernet 0/1 Disabled N/AEthernet