第六章 章交换技术.ppt

1、第6章，交换技术，6.1交换技术概述，6.1.1网络互连设备不同的网络互连设备可能在不同的现场视察模型级别上工作。例如，中继器在物理层工作，网桥和交换机在数据链路层工作，路由器在网络层工作，网关在现场视察模型的上三层工作。1.传统以太网的工作原理。传统共享以太网的典型代表是总线以太网。在这种类型的以太网中，只有一个通信信道，并且采用CSMA/光盘媒体访问方法。其工作原理如下图所示。传统的以太网，2桥桥也叫网桥。传统网桥只有两个端口，用于连接不同的网段。与中继器不同，网桥是“智能的”，可以“学习”网络中主机的媒体访问控制地址，并具有信号过滤功能。3交换机通过直接为需要通信的两台主机建立专用通信通

2、道来增加可用带宽。从这个角度来看，交换机相当于一个多端口桥。由交换机连接的网络，6.1交换技术概述，6.1.2第2层交换1第2层交换原理与集线器相比，网桥是智能的，这主要体现在它们的自学习功能上。当网桥启动时，源主机的媒体访问控制地址和接收到的数据包的相应接口将保存在缓存表中，缓存表称为网桥表或转发表。网桥的工作原理，6.1交换技术概述，2交换机的数据转发模式交换机可以采用三种方式转发数据：直接传输、存储转发和改进的直接传输。3虚拟局域网，6.1交换技术概述，6.1.3第3层交换1第3层交换技术的概念2典型的第3层交换技术。6.1.4多层交换多层交换是指包括第4层交换在内的高级交换技术。执行多

3、层交换的交换机可以通过检查数据包中的TCP或UDP报头中的端口号来判断上层应用协议的类型，并区分不同类型数据流的优先级。因此，多层交换提供了多种服务质量，优化了网络带宽的使用，满足了不同类型网络应用的需求。6.1.5校园网的分层设计模型可以分为三层：接入层、分布层和核心层，如下图所示。校园网的分层设计模型，6.2交换机的基本配置，6.2.1交换机外观概述和交换机的互联方法。1开关外观，2开关互连，6.2开关基本配置，6.2.2开关配置模式。交换机有四种配置模式：(1)通过控制台端口配置交换机。(2)通过远程登录配置交换机。(3)通过网络配置交换机。(4)通过网络管理软件配置交换机。1通过控制台

4、端口配置交换机、超级终端连接和超级终端应用程序，输入连接名称，选择连接到交换机的端口，设置相关参数，2通过远程登录配置交换机，执行“开始”和“运行”命令，在“运行”对话框的“打开”文本框中输入“远程登录172.16.9.134”，然后单击“确定”，假设交换机的名称为交换机。远程登录到交换机，远程登录管理接口，6.2交换机基本配置，6.2.3交换机端口配置1交换机配置模式。下图显示了开关的四种常见模式及其转换方法。图6.2交换机的基本配置，2交换机的基本配置任务包括交换机名称、加密使能密码、虚拟终端密码、控制台密码和超时时间、禁止名称解析服务等。例如：用户执行模式提示开关启用开关#开关#配置终端

5、开关(配置)#全局配置模式提示开关(配置)#主机名开关a(将主机名设置为开关a)开关a(配置)#启用密码思科(设置加密启用密码)开关a(配置)#线路vty 0 4(进入线路命令配置模式)开关a(配置线路)#密码123456(设置虚拟终端密码)开关a(配置线路)#登录(设置密码在登录虚拟终端线路时检查)开关a(配置线路)#线路con 0(线路交换机a(配置线路)#执行超时5 30(设置控制台线路超时)交换机a(配置线路)#退出交换机a(配置)#无IP域查找(禁用域名解析功能)交换机a(配置)#结束(退出全局配置模式)交换机A#(返回特权模式)，6.2基本交换机配置，3配置管理IP和设置交换机的管

6、理IP地址只能在VLAN1中完成。 下面是一个例子。交换机a #配置终端交换机a(配置)#接口VLAN 1(进入交换机管理接口配置模式)交换机a(配置-if) # Ip地址192.168.1.2 255.255.255.0交换机a(配置-if)#无关闭(交换机管理接口)交换机a(配置-if)#退出交换机a(配置)# Ip默认-网关192.168.1.1(设置默认网关地址)交换机a(配置)#结束交换机a # 6.2交换机基本配置，4当对方设备的速度已知时，建议手动设置端口速度。具体命令如下：开关a #配置终端开关a(配置)#接口快速以太网0/1(进入接口0/1配置模式)开关a(配置-if)#速度

7、？强制10兆位/秒操作100强制100兆位/秒操作自动启用自动配置，6.2交换机基本配置，5端口双工配置当已知相反的设备类型时，建议手动设置端口双工模式。具体命令如下：SwitchA(配置-if)#双工？自动启用自动双工配置全强制全双工操作半强制半双工操作，6.2交换机基本配置，6交换机配置检查可以使用MS-DOS命令ping和Traceroute来测试交换机配置是否正确；您还可以使用以下IOS命令查看交换机的配置参数。1)show running-config此命令显示交换机运行配置文件的内容。2)显示启动配置该命令显示交换机启动配置文件的内容。3)显示接口vlan VLAN VLAN-nu

8、m此命令可以显示VLAN是否已被激活、交换机的媒体访问控制基址(交换机第一个端口的媒体访问控制地址将增加1，以此类推)、接口参数等。4)显示接口该命令可以显示交换机端口是否被激活、端口媒体访问控制地址、端口参数、端口速度、双工模式等。5)显示mac地址表该命令用于显示桥接表的内容。您可以列出学习到的主机媒体访问控制地址及其VLAN、端口、条目类型和符合条件的媒体访问控制地址数量。6.2交换机基本配置，6.2.4交换机配置文件管理交换机中有两种类型的配置文件：启动配置文件和运行配置文件。下图显示了几种常见的复制方法及其命令。配置文件管理、6.2交换机基本配置、6.2.5 IOS文件管理IOS映像

9、文件对交换机操作系统非常重要，因此有必要养成及时备份新交换机IOS映像文件的习惯。IOS备份和恢复、6.3虚拟局域网、6.3.1虚拟局域网概述管理器手动将交换机的不同端口标记为属于不同的VIAN，连接到某个端口的主机将自动成为该VLAN的成员。VLAN分部，6.3虚拟局域网，6.3.2 VLAN配置配置虚拟局域网时应注意以下几点：不同交换机平台和不同IOS版本支持的虚拟局域网最大数量不同。不能创建、删除或重命名虚拟局域网1。CDP消息和VLAN中继协议(VTP)仅在虚拟局域网1中传播。交换机管理IP只能在虚拟局域网中创建。6.3虚拟局域网、6.3.3 VLAN中继线配置交换机A和交换机B通过各

10、自的24号接口级联形成主干路，从而实现两台交换机之间三个虚拟局域网的数据传输。图6-24 VLAN主干道，VLAN主干道，6.3虚拟局域网，虚拟局域网通常使用两种不同的帧识别机制来识别不同虚拟局域网的帧，即ISL和IEEE802.1Q 1。思科ISL，ISL帧格式，6.3虚拟局域网，VLAN通常使用两种不同的帧识别机制来识别不同虚拟局域网的帧，即ISL和IEEE802.1Q，IEEE 802.1Q，IEEE802.1Q主干路帧格式，6.3虚拟局域网，3配置主干路，图6-27配置端口工作模式，6.3虚拟局域网，6.3.4 VTP VTP允许在一台交换机上创建所有VLAN。然后，使用交换机之间的相

11、互学习功能，创建的VLAN定义被传播到整个网络中需要这个VLAN定义的其他交换机。同时，VLAN删除和参数更改操作也可以扩展到其他交换机，从而大大减少网络管理员配置交换机的工作量。图6-30 VTP工作模式，6.3虚拟局域网，6 . 3 . 5 VLAN间路由，1使用多个路由器接口的VLAN间路由，2单臂路由，单臂路由解决方案，使用子接口的VLAN路由，6.4生成树协议，6.4.1冗余拓扑引起的问题，尽管冗余拓扑确保在设备或链路出现故障时提供备用设备或链路，从而不会影响正常通信。但是，如果网络设计不合理，这些冗余设备和链路形成的环路会造成很多问题，导致网络设计失败。1广播风暴，交换机之间的循环链接，2单帧的多次提交，3桥表的不稳定性，6.4生成树协议，6.4.2生成树协议概述STP(生成树协议)源于DEC的“桥到桥”协议。后来，IEEE802委员会制定了生成树协议的规范802.1。该协议是第2层管理协议，其目标是在物理环路上建立无环路逻辑链路拓扑。生成树协议经历了以下三代：第一代生成树协议：STP/RSTP。第二代生成树协议：PVST/PVST。第三代生成树协议：MISTP/MSTP。1)网桥协议数据单元BPDU 2)网桥号BID 3)根网桥4)指定网桥5)根端口6)指定端口7)未指定端口，2)根网桥选举，根网桥选举过程，3)