交换机基础.pptx

Contents局域网基本知识局域网基本知识1 1认识交换机功能认识交换机功能2 2 管理交换机管理交换机3 3维护交换机维护交换机4 4Hot Tip一、局域网基本知识局域网基本知识碰撞与冲突域碰撞与冲突域.冲突发生PC1PC2PC10PC8PC11将数据发送到媒体的方法将数据发送到媒体的方法访问方法访问方法(Access Methods)(Access Methods)v定义：计算机如何将数据发送到媒介上和从媒介上取走定义：计算机如何将数据发送到媒介上和从媒介上取走数据的规则叫做访问方法。数据的规则叫做访问方法。v作用作用:主要起交通控制，防止多台计算机同时往网线上放主要起交通控制，防止多台计算机同时往网线上放数据数据 如果两台计算机同时发送数据则产生碰撞如果两台计算机同时发送数据则产生碰撞v单工单工v半双工半双工v全双工全双工传输方式传输方式CSMA/CDv以太网原理：以太网原理：CSMA/CDCSMA/CD（载波侦听多路访问（载波侦听多路访问/冲突冲突检测）检测）v计算机发送数据前先侦听链路，若空闲则发送，若被占用则等待一计算机发送数据前先侦听链路，若空闲则发送，若被占用则等待一个随机时间再试。个随机时间再试。v若两台计算机同时发送数据，都发送监听包侦听网络，两个监听包若两台计算机同时发送数据，都发送监听包侦听网络，两个监听包在网络上产生碰撞，双方均放弃发送，各自等待一个随机时间再试。在网络上产生碰撞，双方均放弃发送，各自等待一个随机时间再试。v当在通讯量少时（当在通讯量少时（40%40%），有很高的效率；当在通讯量大时，效率），有很高的效率；当在通讯量大时，效率很低，造成所谓的广播风暴，容易发生阻塞甚至瘫痪。很低，造成所谓的广播风暴，容易发生阻塞甚至瘫痪。Collision detectedCSMA/CD结论结论v显然，在使用显然，在使用CSMA/CD协议时，协议时，一个站不可能同时进行发送和接受。一个站不可能同时进行发送和接受。v因此，使用因此，使用CSMA/CD协议的以太协议的以太网不可能进行全双工通信，而只能进网不可能进行全双工通信，而只能进行半双工的通信。行半双工的通信。集线器连接的弊端集线器连接的弊端同一冲突域，设备越多，冲突发生的概率越高同一冲突域，设备越多，冲突发生的概率越高二、交换机功能二、交换机功能Hot Tip(一一)数据的封装与解封装数据的封装与解封装MAC帧格式vMACMAC帧格式帧格式v最小帧长限制最小帧长限制 （6464字节）字节）前导字段（7字节）帧起始定界符目的MAC地址源MAC地址类型/长度数据校验7个1010101010101011 6字节6字节2字节46-1500字节4字节发送一个帧的持续时间要维持一定长度（发送一个帧的持续时间要维持一定长度（t t）目的：在此时间内能够接收到来自碰撞的信息，以便确定此目的：在此时间内能够接收到来自碰撞的信息，以便确定此帧是否需要退避重传帧是否需要退避重传碰撞信号ttMAC地址地址v48bits,节点的身份证明节点的身份证明v在局域网中，网络设备正是利用数据包的在局域网中，网络设备正是利用数据包的MAC地址来寻找它的目的地址的地址来寻找它的目的地址的 数据链路层及其设备数据链路层及其设备v数据的具体传递通路数据的具体传递通路不同的链路使用不同的硬件地址对表示不同的链路使用不同的硬件地址对表示网桥网桥隔离碰撞隔离碰撞一端的碰撞无法被网桥传递到另一端一端的碰撞无法被网桥传递到另一端交换机交换机多端口网桥多端口网桥利用利用MACMAC地址决定是否传递数据帧给另一个端口地址决定是否传递数据帧给另一个端口各个端口之间的数据互不影响各个端口之间的数据互不影响交换机与集线器的区别共享式以太网共享式以太网源主机源主机1 1目的主机目的主机2 2源主机源主机2 2交换式以太网交换式以太网源主机源主机1 1目的主机目的主机1 1源主机源主机2 2目的主机目的主机2 2二层交换机的交换功能v地址学习（地址学习（Address learningAddress learning）交换机可以记住在一个接口上所收到的每个数据交换机可以记住在一个接口上所收到的每个数据帧的源帧的源MACMAC地址，并存储到地址，并存储到MACMAC地址表中地址表中v转发转发/过滤决定（过滤决定（Forward/filter decisonsForward/filter decisons）当交换机某个接口上收到数据帧，就会查看目的当交换机某个接口上收到数据帧，就会查看目的MACMAC，并检查，并检查MACMAC地址表，从指定的端口转发数据地址表，从指定的端口转发数据帧帧MACMAC端口端口设备设备地址学习MAC地址表形成外部网FA B CE1E201-11-5A-00-43-7E01-11-5A-00-43-7EE1E1A A01-11-51-00-78-AD01-11-51-00-78-ADE1E1B B01-11-51-00-ED-4F01-11-51-00-ED-4FE1E1C C01-11-51-00-3C-C501-11-51-00-3C-C5E2E2F F源地址源地址A A01-11-5A-00-43-7E01-11-5A-00-43-7E目的地址目的地址B B01-11-51-00-78-AD01-11-51-00-78-AD源地址源地址B B01-11-51-00-78-AD01-11-51-00-78-AD目的地址目的地址A A01-11-5A-00-43-7E01-11-5A-00-43-7E源地址源地址C C01-11-51-00-ED-4F01-11-51-00-ED-4F目的地址目的地址F F01-11-51-00-3C-C501-11-51-00-3C-C5源地址源地址F F01-11-51-00-3C-C501-11-51-00-3C-C5目的地址目的地址C C01-11-51-00-ED-4F01-11-51-00-ED-4F数据帧的过滤及转发UVW2 21 13 34 4交换机交换机M M交换机交换机N NABCEFG设备端口MACE101-00-3E-D5-12-00F101-11-EA-78-EF-D4G101-3C-23-CA-E3-13U201-ED-4A-5F-B3-EAV2E0-5C-23-5E-F2-07W200-4B-44-5E-BA-11A27E-13-A7-11-5C-31B278-00-11-ED-AF-7DC200-E3-5A-78-06-E1设备端口MACA47E-13-A7-11-5C-31B478-00-11-ED-AF-7DC400-E3-5A-78-06-E1U301-ED-4A-5F-B3-EAV3E0-5C-23-5E-F2-07W300-4B-44-5E-BA-11E301-00-3E-D5-12-00F301-11-EA-78-EF-D4G301-3C-23-CA-E3-13 交换机的交换方式一一、直通转发（直通转发（Cut-through）前导前导SFDSFD目的目的MACMAC 源源MACMAC长度长度DATADATAFCSFCS7 7字节字节 1 1字节字节 6 6字节字节 6 6字节字节 2 2字节字节 多达多达15001500字节字节 4 4字节字节直通转发：不进行错误检查直通转发：不进行错误检查正常帧正常帧残帧残帧超长帧超长帧正常帧正常帧残帧残帧超长帧超长帧交换机的交换方式二二、存储转发（存储转发（Store-and-forward）前导前导SFDSFD目的目的MACMAC 源源MACMAC长度长度DATADATAFCSFCS7 7字节字节 1 1字节字节 6 6字节字节 6 6字节字节 2 2字节字节 多达多达15001500字节字节 4 4字节字节存储转发：对所有的错存储转发：对所有的错误进行检查，延迟高误进行检查，延迟高正常帧正常帧残帧残帧超长帧超长帧正常帧正常帧交换机的交换方式三三、碎片隔离（碎片隔离（FragmentFree）正常帧正常帧残帧残帧超长帧超长帧正常帧正常帧前导前导SFDSFD目的目的MACMAC 源源MACMAC长度长度DATADATAFCSFCS7 7字节字节 1 1字节字节 6 6字节字节 6 6字节字节 2 2字节字节 多达多达15001500字节字节 4 4字节字节碎片隔离：检查前64字节的数据，没有增加显著的延迟超长帧超长帧三、管理交换机三、管理交换机交换机的Console口交换机的配置线缆计算机的串口带带 外外 管管 理理点击点击“开始开始”“程序程序”“附件附件”“通讯通讯”“超级超级终端终端”带带 外外 管管 理理带带 外外 管管 理理带带 外外 管管 理理网线200.1.1.1/24带带 内内 管管 理理S2126-1Fa0/1Fa0/20通过通过telnet方式管理交换机方式管理交换机 步步 骤骤v交换机设置交换机设置IP地址地址 v交换机设置授权交换机设置授权Telnet用户用户 v配置主机的配置主机的IP地址，要与交换机的地址，要与交换机的IP地址在一地址在一个网段个网段 步步 骤骤v交换机设置交换机设置IPIP地址地址 S3760#enable!S3760#enable!进入特权模式进入特权模式S3760#configure terminal S3760#configure terminal！进入全局配置模式！进入全局配置模式S3760(config)#hostname switchA S3760(config)#hostname switchA！配置交捂机名称为！配置交捂机名称为“switchAswitchA”switchA(config)#switchA(config)#interface vlan 1interface vlan 1 ！进入交换机管理接口配！进入交换机管理接口配置模式置模式switchA(config-if)#ip address 192.168.0.138 switchA(config-if)#ip address 192.168.0.138 255.255.255.0 255.255.255.0！配置交换机管理接口配置交换机管理接口IPIP地址地址switchA(config-if)#switchA(config-if)#no shutdownno shutdown ！开启交换机管理接口！开启交换机管理接口二层交换机只能在一二层交换机只能在一个虚拟接口上配置个虚拟接口上配置IPIP地址地址交换机的管理接口缺省一般交换机的管理接口缺省一般是关闭的（是关闭的（shutdown)shutdown)因此在因此在配置管理接配置管理接interface vlan interface vlan 1 1的的IPIP地址后须用命令地址后须用命令“no no shutdownshutdown”开启该接口。开启该接口。v通过网线登陆到交换机通过网线登陆到交换机 C:telnet 192.168.0.138 ！从从PCPC机登录到交换机上机登录到交换机上步步 骤骤练练 习习实验一实验一 交换机基本配置交换机基本配置 配置模式基础配置模式基础 Setup配置模式配置模式v一般在交换机第一次启动的时候进入一般在交换机第一次启动的时候进入Setup配配置模式，并不是所有交换机都支持置模式，并不是所有交换机都支持Setup配置配置模式。模式。一般用户配置模式一般用户配置模式v用户首先进入的就是一般用户配置模式，用户首先进入的就是一般用户配置模式，“switch”v不能对交换机进行任何的配置，只能查询交换机不能对交换机进行任何的配置，只能查询交换机的某些信息（版本，时钟等）的某些信息（版本，时钟等）特权用户配置模式特权用户配置模式vS3760enable!（密码）进入特权模式（密码）进入特权模式 S3760#v可查询交换机的配置信息，各个端口连接情况，可查询交换机的配置信息，各个端口连接情况，收发数据统计等。收发数据统计等。v用用exit可退回一般用户模式。可退回一般用户模式。v可进入全局模式对交换机配置进行修改。可进入全局模式对交换机配置进行修改。*一定要注意密码的保护一定要注意密码的保护全局配置模式全局配置模式vS3760#configure terminal ！进入全局！进入全局配置模式配置模式 S3760(config)#v可进入接口配置模式、可进入接口配置模式、VLANVLAN配置模式配置模式v可进入各个端口对其进行配置可进入各个端口对其进行配置接口配置模式接口配置模式vswitchA(config)#interface vlan 1 switchA(config)#interface vlan 1 ！switchA(config)#interface fastethernet 0/1 switchA(config)#interface fastethernet 0/1 ！v在全局模式下，使用命令在全局模式下，使用命令InterfaceInterface就可以进入到相应就可以进入到相应的接口配置模式。的接口配置模式。v交换机操作系统提供两种端口类型交换机操作系统提供两种端口类型 1.CPU1.CPU端口端口 2.2.以太以太网端口，因此有两种接口的配置模式。网端口，因此有两种接口的配置模式。VLAN配置模式配置模式v在全局模式下，使用命令在全局模式下，使用命令VLANVLAN就可以就可以进入到相应的进入到相应的VLANVLAN配置模式。配置模式。switchA(config)#vlan 10 switchA(config)#vlan 10 ！switchA(config-vlan)#switchA(config-vlan)#v在在VLANVLAN配置模式下，用户可以配置本配置模式下，用户可以配置本VLANVLAN的成员的成员以及各种属性。以及各种属性。常用的技巧常用的技巧1.1.用用“endend”返回比用返回比用“exitexit”返回得要快。返回得要快。2.2.不知道某种配置模式下有什么命令可以用不知道某种配置模式下有什么命令可以用“？”3.3.补齐命令可用补齐命令可用“TabTab“4.4.很多命令可以简写很多命令可以简写 eg:Switcheneg:Switchen Switch#con Switch#con5.5.用用”nono“命令来取消某个命令命令来取消某个命令Eg:Eg:switchA(config)#interface vlan 1 switchA(config)#interface vlan 1 switchA(config-if)#switchA(config-if)#nono ip address 192.168.0.138 ip address 192.168.0.138 255.255.255.0 255.255.255.0 6.6.用用“”来重复上一个命令。来重复上一个命令。7.7.支持支持“backspacebackspace”删除删除常用的技巧常用的技巧练练 习习各种不同的配置模式，常用的技巧各种不同的配置模式，常用的技巧几个几个show的命令的命令vShow running-configvShow ip interface vShow vlanvShow interface vlan1所有的所有的showshow命令都在特权用户模式下命令都在特权用户模式下switch#switch#实验一实验一网线200.1.1.1/24S2126-1Fa0/1Fa0/20实实 验验 二二200.1.1.1/24S2126-1Vlan100Fa0/1-10Vlan 200Fa0/15-20Vlan100Fa0/1-10Vlan 300Fa0/15-20200.1.1.2/24Fa0/24Fa0/24