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1、交换机的常见参数交换机的常见参数一 背板带宽二 端口速率三 端口密度四 交换方式五 堆叠能力六 VLAN支持七 MAC地址数量八 ARP和RARP第1页/共36页直通转发Cut-through交换机检测到目标地址后即转发帧Frame片断转发 Fragment free(直通转发的修订版)Cat1900 的缺省模式(modified cut-through)交换机检测到帧的前64字节后即转发Frame存贮转发Store and forward完整地收到帧并检查无错后才转发FrameFrameFrame交换机的三种交换方式交换机的三种交换方式第2页/共36页地址学习帧的转发/过滤环路防止交换机的三
2、个功能交换机的三个功能第3页/共36页交换机如何学习主机的位置交换机如何学习主机的位置最初开机时MAC地址表是空的1900 1900 最大macmac地址表可存10241024个.一旦地址表满,就会洪泛所有到新MACMAC地址的帧，直到现存地址条目老化为止.MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD第4页/共36页交换机如何学习主机的位置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
3、其它所有端口(不清楚目标主机的单点传送用泛洪方式)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBAMAC地址表第5页/共36页交换机如何学习主机的位置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E3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.
4、8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3DCABMAC地址表第6页/共36页交换机如何过滤帧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转发E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3X XX XDCABMAC地址表第7页/共36页主机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0260.8c0
5、1.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3DCABE0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444广播帧和多点传送帧广播帧和多点传送帧MAC地址表第8页/共36页冗余网络拓扑冗余网络拓扑冗余拓扑消除了由于单点故障所引致的网络不通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第9页/共36页 广播交换机 A交换机 B主机 X 发送一广播信息广播风暴广播风暴网段 1网段 2服务器/主机
6、 X路由器 Y第10页/共36页广播广播风暴广播风暴交换机 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第11页/共36页 广播交换机不停地发出广播信息广播风暴广播风暴交换机 A交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y第12页/共36页重复帧重复帧 单点帧主机X发关一单点帧给路由器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交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y第13页/共36页 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 单点帧重复帧重复帧交换机
7、 A交换机 B网段 1网段 2服务器/主机 X路由器 Y第14页/共36页单点帧 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1MACMAC地址表不稳定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第15页/共36页 Unicast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 1MACMAC
8、地址表不稳定地址表不稳定 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第16页/共36页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多重回路问题 广播第17页/共36页回路的解决办法回路的解决办法:生成树协议生成树协议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x第18页/共36页#每个网络只能有一个根桥，根桥具有最低的桥ID，根桥上的所有端口都是指派端口每个非根桥只能有一个根端口，根端口到达根桥所花代价最低每段只能有
9、一个指派端口，指派端口到达根桥所花代价最低x指派端口(F)根端口(F)指派端口(F)非指派端口(B)根桥非根桥SW XSW Y100baseT 10baseT生成树运作生成树运作第19页/共36页交换机 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)根桥=有最低桥识别码的桥（桥ID）桥识别码=桥优先级+桥MAC地址例中，哪个交换机的桥识别码最低?Root BridgeRoo
10、t Bridge的选择的选择第20页/共36页交接机 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 指派端口(F)根端口(F)非指派端口(B)指派端口(F)端口状态端口状态1.每个非根桥有且仅有一个根端口forwarding，根端口到达根桥所花代价优先级MAC地址Port#最小（从左到右依次比较）2.根端口RP和指派端口DP一般处于forwarding状态，非指派NDP一般是blocked状态第21页/共36页连接速率代价(修订的 I
11、EEE 规范)代价(旧IEEE 规范)-10 Gbps 211 Gbps41100 Mbps191010 Mbps100100路径代价路径代价第22页/共36页交换机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1交换机 ZMac 0c0011110000缺省的优先级 32768端口 0请指出:根桥指派端口、非指派端口和根端口?各端口分别是转发还是阻塞状态?100baseT100baseT生成树生成树第23页/共36页端口 0 100baseT100baseT指派端口(F)根端口(F)非指派端
12、口(阻塞)指派端口(F)根端口(F)请指出:根桥指派端口、非指派端口和根端口?各端口分别是转发还是阻塞状态?生成树生成树交换机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端口 0端口1交换机 ZMac 0c0011110000缺省的优先级 32768第24页/共36页阻 塞 Blocking侦 听 Listening学 习 Learning转 发 Forwarding生成树会将每个端口的状态作以下变换:生成树端口状态生成树端口状态第25页/共36页交换机YMAC 0c0022222222缺省的优先级 3
13、2768交换机 XMAC 0c0011111111缺省的优先级 32768 端口 0端口 1端口0端口110baseTx x100baseTRoot Bridge指派端口根端口(F)非指派端口(阻塞)指派端口生成树重新生成生成树重新生成第26页/共36页 VLANVLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）技术的出现，主要为了解决交换机在进行局域网互连时无法限制广播的问题。这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的LANVLAN，每个VLAN是一个广播域，VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样，而VLAN间则不能直接互通，这样，广播报文被限制在一个VLAN内
14、。第27页/共36页分段灵活性安全性第三层第二层第一层销售部人力资源部工程部一个VLAN=一个广播域=逻辑网段(子网)VLANVLAN综述综述第28页/共36页交换机 A绿色VLAN黑色VLAN 红色VLAN每个逻辑的VLAN就象一个独立的物理桥交换机上的每一个端口都可以分配给不同的VLAN默认的情况下，所有的端口都属于VLAN1（Cisco）VLANVLAN运作运作第29页/共36页交换机A交换机B每个逻辑的VLAN就象一个独立的物理桥同一个VLAN可以跨越多个交换机VLANVLAN运作运作绿色VLAN黑色VLAN 红色VLAN绿色VLAN黑色VLAN 红色VLAN第30页/共36页交换机A
15、交换机B 干道连接主干功能支持多个VLANVLAN的数据主干使用了特殊的封装格式支持不同的VLANVLAN只有快速以太网端口可以配置为主干端口 快速以太网VLANVLAN运作运作绿色VLAN黑色VLAN 红色VLAN绿色VLAN黑色VLAN 红色VLAN第31页/共36页1.全局配置模式下,输入VLAN ID,VLAN ID,进入VLANVLAN配置模式:Switch(config)#vlan vlan-idSwitch(config)#vlan vlan-id2.为VLANLAN设置名字.可选:Switch(config-vlan)#name vlan-nameSwitch(config-v
16、lan)#name vlan-name3.进入接口配置模式:Switch(config)#interface interfaceSwitch(config)#interface interface4.定义VLANVLAN端口的成员关系,把它定义为层2接入端口:Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#switchport mode access5.把端口分配进特定的VLANVLAN里:Switch(config-if)#switchport access vlan Switch(config-if)#switchport
17、 access vlan vlan-idvlan-idVLANVLAN配置的步骤配置的步骤第32页/共36页VLAN的查看的查看Switch#show vlan briefVLAN Name Status Ports-1 default active Fa0/1,Fa0/4,Fa0/5,Fa0/7 Fa0/8,Fa0/9,Fa0/10,Fa0/11 Fa0/12,Fa0/13,Fa0/14,Fa0/15 Fa0/16,Fa0/17,Fa0/18,Fa0/19 Fa0/20,Fa0/21,Fa0/22,Fa0/23 Gi0/1,Gi0/22 Sales active Fa0/23 Tech ac
18、tive Fa0/31002 fddi-default act/unsup1003 token-ring-default act/unsup1004 fddinet-default act/unsup1005 trnet-default act/unsup第33页/共36页 随堂实验随堂实验每个学员使用一台2950做如下实验:在交换机上用两种配置方法启用10,20,30三个VLAN 分别命名VLAN_A,VLAN_B VLAN_C 将接口1,2,3分别加入这三个VLAN.第34页/共36页 课程总结课程总结了解交换机的工作原理了解STP的原理知道VLAN的作用会配置VLAN第35页/共36页感谢您的观赏！第36页/共36页