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1、CCNA 8022-12009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641广西在线思科高级网络工程师Cisco Certified Network Associate(640-802+工程案例)主讲：蒙碧舟www.G BSCI v3.02-2第五章 交换机基础知识及配置CCNA 8022-32009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641目标完成本章,你能: 描述二层交换机和透明桥是如何转发分组的. 描述LAN交换机如何学习和使用MAC地址的.CCNA 8022-42009-
2、2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641以太网的MAC地址Mac地址有4 8位，但它通常被表示为12位的点分十六进 制数。Mac地址全球唯一，由 I E E E对这些地址进行管理和分 配。每个地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号 。其中前2 4位二进制代表该供应商代码。剩下的24位由 厂商自己分配。如果48位全是1，则表明该地址是广播地址。如果第8位是1，则表示该地址是组播地址。 00e0.fc39.8034CCNA 8022-52009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-26
3、81641 能学习终端设备的MAC地址 能根据MAC地址表做分组转发过滤 能通过STP(生成树协议)实施环路避免以太网交换机和透明桥功能CCNA 8022-62009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641直通方式 交换机一旦检测到数据帧的目的 MAC地址就立即开始转发帧,不做 任何帧的校验.免碎片转发 数据帧经常在首部的64字节发生错误和冲 突,如果头64字节没有CRC错误,则快速转发 帧,这种方法一般认为是直通方式的一个特 例.存储和转发 在转发数据帧之前,首先完成帧的 缓存和CRC校验,如果没有错误,再 按照目标MAC转发数据
4、帧.交换机转发数据帧的两种方式：CCNA 8022-72009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641两种交换方法（Two Switching Methods）CCNA 8022-82009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641根据带宽分配给交换机端口的方式，LAN交换机可分为 对称或非对称两类。对称交换和非对称交换CCNA 8022-92009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641以太网交换机在转发帧之前
5、，可以使用缓冲技术存储帧 。 当目的端口由于拥塞而繁忙时，也可以使用缓冲，交换 机将一直存储帧，直到可以传送该帧。 将内存用于存储数据的功能称为内存缓冲内存缓冲CCNA 8022-102009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641第2层交换和第3层交换第2层LAN交换机只根据OSI数据链路层（第2层）MAC 地址执行交换和过滤。第2层交换机对网络协议和用户 应用程序完全透明。 第3层交换机不仅使用第2层MAC地址信息来作出转发 决策，而且还可以使用IP地址信息。 第3层交换机还能够执行第3层路由功能，从而省去了 LAN上对专用路由
6、器的需要。 CCNA 8022-112009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641第3层交换机- 第 3 层交换机通过检查以太网数据包中的第 3 层信息来作出转发 决策。- 第 3 层交换机可以像专用路由器一样在不同的 LAN 网段之间路 由数据包。 路由器 - 建立与远程网络和设备的远程访问连接。 - 专用路由器在支持WAN接口卡 (WIC)方面更加灵活，这使得它成 为用于连接 WAN的首选设备，而且有时是唯一的选择。 第2层交换和第3层交换CCNA 8022-122009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP
7、CCIE) 交流电话：0771-2681641第2层交换和第3层交换第3层交换机不能完全取代网络中的路由器。路由器不 仅可以执行第3层交换机无法完成的其它第3层服务，还 能够执行第3层交换机所无法实现的一些数据包转发任 务，例如建立与远程网络和设备的远程访问连接。CCNA 8022-132009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641MAC地址表 交换机初始时的 MAC地址表是空的.CCNA 8022-142009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641地址学习 工作站A
8、向工作站C发送帧. 交换机缓存工作站A的MAC地址到MAC地址表中. 由于在MAC地址表中没有C的MAC地址,交换机向除了E0接口之外的 所有其他接口扩散(flooding)这个数据帧. 在MAC地址表中的MAC地址缺省存留5分钟.CCNA 8022-152009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641地址学习 (继续) 工作站D向工作站C发送数据帧. 交换机缓存工作站D的MAC地址到端口E3中; 交换机将向除了E3之外的所有接口扩散这个数据帧,因为在MAC地址表中 没有工作站C的MAC地址. 如果工作站C有回应,则交换机将缓存工作
9、站C的MAC地址到MAC地址表中.CCNA 8022-162009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641数据帧的过滤 工作站A向工作站C发送数据帧. 由于目的MAC地址已经获得;因此,将按照MAC表中所指示的接 口转发数据帧,不会扩散帧. 重新刷新工作站C的MAC地址超时时间.CCNA 8022-172009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641交换机 选择性转发以太网交换机选择性地将个别帧从接收端口转发到连接目的节点的端口。 交换机维护着一个表，称为MAC 表。该表
10、将目的 MAC 地址与用于连接 节点的端口进行比对。CCNA 8022-182009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641交换机 选择性转发以太网 LAN 交换机采用五种基本操作来实现其用途： 获取 过期 泛洪 选择性转发 过滤1CCNA 8022-192009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641交换机 选择性转发32CCNA 8022-202009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641交换机 选择性转
11、发54CCNA 8022-212009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641交换机 选择性转发76CCNA 8022-222009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641过滤数据帧(继续) 工作站A向工作站B发送数据帧. 由于工作站B的MAC地址和接收的数据帧处于相同的接口,交换机 将丢弃这个帧.CCNA 8022-232009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641广播域二层交换机对所接收到的数据帧根据MA
12、C地址进行二层转发，冲 突域被限制到了一个端口上。但是无法限制广播域的大小。SWITCHLANLANLANLANLAN冲突域广播域冲突域冲突域冲突域冲突域CCNA 8022-242009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641 工作站D发送广播或多播帧. 二层交换机的接口处于不同的冲突域,但却处于相同的广播域 中,交换机对于多播或广播没有抑制的能力;因此,将向除了接收 端口之外的所有其他端口扩散这个帧. 交换机从来也不学习多播或广播地址.广播和多播数据帧CCNA 8022-252009-2012 Meng Bizhou(CCNP C
13、CIP CCIE) 交流电话：0771-2681641 冗余消除了单点失效,实现了网络的弹性和高可用性. 冗余带来了广播风暴、相同帧的复制 、MAC地址表不稳定等诸多问题 ,下面带领大家进行相应的分析.冗余环境下的利与弊CCNA 8022-262009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641(1)主机X发送了一个广播包. 两台交换机持续的周而复始地繁殖广播 流量,最终是网络瘫痪. (2)透明桥和交换机不是路由器,它不会对 分组做任何修改,也不会记录到底经过了多少个交换机,如果网络中 存在环路,分组有可能在环路中不断循环和增生,造成网
14、络拥塞,导致 网络中”路径回环”问题的产生.广播风暴CCNA 8022-272009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641广播风暴（Broadcast Storm）CCNA 8022-282009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641 主机X向路由器Y发送单播帧. 路由器Y的MAC地址还没有被交换机学习到. 路由器Y将接收到两个相同的帧. 大多数协议被设计为不接收相同的帧,如果收到相同,就认为是重传 的帧,但实际并不是如此;因此,会造成协议运算错误.有的协议会交给上
15、层协议处理,有可能产生严重的后果.相同帧的不断复制CCNA 8022-292009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641 主机X发送单播帧给路由器Y. 交换机还没有学习到路由器Y的MAC地址. 交换机A和B都在端口0学到了. 两台交换机都从端口1扩散这个帧. 交换机和都从端口不正确地学习到了主机的地址.伴随着就是地址的不断翻动，使包不能正确传递MAC 地址表的不稳定CCNA 8022-302009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641总结 桥接或交换网络出于高可用性的
16、目的，一般都有链路冗余；如果没有相 应的避免技术，就会出现广播风暴、相同帧的复制，地址表不稳 定等诸多问题 广播风暴是“路径回环”的结果，使得交换网络无穷尽地发送和复制广播 包，最终使网络瘫痪 在冗余的环境下,“相同帧的复制”指的是同一个帧到达主机两次或多次， 可能会引起不可预知的后果 地址表不稳定导致地址学习的翻动，严重干扰正常分组的发送， 出现大量的传递错误，最终使网络瘫痪CCNA 8022-312009-2012 Meng Bizhou(CCNP CCIP CCIE) 交流电话：0771-2681641 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CCNA 8022-32
