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1、第七章 交换机基本操作本章目标通过本章的学习，您应该掌握以下内容: 能描述2层交换(桥接)的运作 能描述Catalyst 1900系列交换机反对运作 清楚Catalyst 1900系列交换机的出厂缺省配置 配置Catalyst 1900系列交换机 利用show命令确认Catalyst 1900系列交换机的 配置和运作 地址学习 帧的转发/过滤 环路防止交换机的三个功能直通转发 交换机检测到目标地址后即转 发帧Frame片断转发 (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
2、换交换机如何学习主机的位置 最初开机时MAC地址表是空的MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD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)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0: 0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBAMAC地址表
3、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: 0260.8c01.1111 E3: 0260.8c01.4444E0E1E2E3DCABMAC地址表交换机如何过滤帧 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: 0260.8c01.1111 E2: 0260.8c01.22
4、22 E1: 0260.8c01.3333 E3: 0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3X XDCABMAC地址表 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: 0260.8c01.1111 E2: 0260.8c01.2222 E1: 0260.8c01.3333 E3: 0260.8c01.4444广播帧传送帧
5、MAC地址表冗余网络拓扑 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
6、器/主机 X路由器 Y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 YUnicast 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
7、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 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x 每个网络只能有一个根桥 每个非根桥只能有一个根端口 每段只能有一个指派端口x指派端口(F)根端口(F)指派端口(F)非指
8、派端口(B)根桥非根桥SW XSW Y100baseT10baseT生成树运作交换机 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 0c0011111111BPDUBPDU = 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 Bridge的选择交接机 Y 缺省的优先级 32768 MAC 0c0022222222交换机 X 缺省的优先
9、级 32768 MAC 0c0011111111Root bridge x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)端口状态阻 塞侦 听学 习转 发生成树会将每个端口的状态作以下变换:生成树端口状态连接速率代价(修订的 IEEE 规范) 代价(旧IEEE 规范) - 10 Gbps 21 1 Gbps41 100 Mbps1910 10 Mbps100100路径代价交换机Y MAC 0c0022222222 缺省的优先级 32768交换机X MAC 0c0011111111 缺省的优先级 32768 端口0端口1端口 0端
10、口1交换机 Z Mac 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生成树端口 0100baseT100baseT指派端口(F)根端口 (F)非指派端口 (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?生成树交换机Y MAC 0c0022222222 缺省的优先级 32768交换机X MAC 0c0011111111 缺省的优先级 32768 端口0端口1端口 0端口1交换机 Z Mac 0c00111
11、10000 缺省的优先级 32768交换机Y MAC 0c0022222222 缺省的优先级 32768交换机 X MAC 0c0011111111 缺省的优先级 32768 端口 0端口 1端口0端口110baseTx100baseTRoot 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交换机Y MAC 0c0022222222 缺省优先级 32768交换机 X MAC 0c0011111111 缺省优先级 32768 端口 0端口 1端口 0端口110baseTx100baseTRoot Bridge指派端口根端口 (F)非指派端口(阻塞)指派端口BPDUx
12、MAXAGEx生成树重新生成关键: 收敛时间 当所有交换机和桥的端口都改变到要么是转 发要么是阻塞状态是发生收敛 当网络拓扑发生改变时，交换机和桥必须重 新生成生成权，否则可能损及传送中的用户 数据基于软件实现每个桥只能有一个生成树每个桥通常最多到16个端口桥基于硬件实现(ASIC)每个交换机可以有多个生成树有更多的端口交换机桥与交换机的比较配置交换机 Catalyst 1900菜单界面基于Web的管理VSM(Visual Switch Manager)IOS 命令行界面 IP地址: 0.0.0.0 CDP: 开启 交换模式: 片断转发 100baseT端口: 自动协商双工模式 10baseT
13、端口: 半双工 生成树协议: 开启 控制台密码: 无Catalyst 1900系列的缺省配置Cat1912 Cat192410baseT 端口AUI 端口100baseT 级连端口e0/1 to e0/12e0/1 to e0/24e0/13e0/25fa0/14 (port A) fa0/15 (port B)fa0/26 (port A) fa0/27 (port B)Catalyst 1900系列的端口wg_sw_d#sh runBuilding configuration. Current configuration: ! ! interface Ethernet 0/1 ! inte
14、rface Ethernet 0/2wg_sw_d#sh spanPort Ethernet 0/1 of VLAN1 is ForwardingPort path cost 100, Port priority 128Designated root has priority 32768, address 0090.8673.3340Designated bridge has priority 32768, address 0090.8673.3340Designated port is Ethernet 0/1, path cost 0Timers: message age 20, forw
15、ard delay 15, hold 1wg_sw_a#show vlan-membership Port VLAN Membership Type Port VLAN Membership Type-1 5 Static 13 1Static 2 1 Static 14 1 Static 3 1 Static15 1 Static Catalyst 1900系列的端口 配置模式全局配置模式 wg_sw_a# conf termwg_sw_a(config)#端口配置模式wg_sw_a(config)# interface e0/1wg_sw_a(config-if)#配置交换机配置交换机IP地址wg_sw_a(config)# ip address ip address maskwg_sw_a(config)#ip address 10.5.5.11 255.255.255.0wg_s
