交换机的作用及配置方法.ppt
交换机,作用及配置方法,目录,交换机的配置方法,03,交换机的作用,02,交换机简介,01,交换机简介,01,一.交换机简介,工博士商城,在计算机网络系统中，交换概念的提出改进了共享工作模式。交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。而HUB集线器就是一种物理层共享设备，HUB本身不能识别MAC 地址和IP地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据报头的MAC地址来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。通俗的说，普通交换机是不带管理功能的，一根进线，其他接口接到电脑上就可以了。交换机根据工作位置的不同，可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它应用在数据链路层。交换机有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上，交换机有时被称为多端口网桥。如今，交换机更多的却是以应用需求为导向，在选择方案和产品时用户最关心的仍然是如何有效地保证投资收益。按照一般的选购流程来说，在用户提出了需求之后，首先会由系统集成商或者是厂商为客户的需求来提供相应的服务，然后再去选择相应的技术。这点在网络方面的表现尤其明显。,一.交换机简介,工博士商城,不论是重点行业用户还是一般的企业用户，在应用IT技术方面更加明智，也更加稳健。此外，宽带的广泛应用、大容量视频文件的不断涌现等等都对网络传输的中枢-交换机的性能提出了更高的要求。在近期发布的2013-2018年中国交换机市场竞争格局及投资前景评估报告中我们可以看出：随着网络的发展从技术驱动应用，网络设备的需求也变成了从应用选择技术，而网络的融合也从理论走向实践。在此情况之下，网络的安全性与稳定性成为了新的重点。而交换网络的智能化，则恰好提供了这些问题的解决方法。所以，网络将在综合应用、速度和覆盖范围等方面继续发展。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。,资讯扩展-交换机的工作原理：,工博士商城,交换机工作在数据链路层，其拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪一个端口之上，然后通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。,交换机的作用,02,二.交换机的作用,工博士商城,交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。首先，让我们一起来简略的浏览一下交换机的基本功能：1.像网桥那样，交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。2.除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，交换机还提供了更先进的功能，如虚拟局域网（VLAN）和更高的性能。3.像集线器一样，交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线。4.像网桥那样，交换机将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都是有独立的宽带，因此大大提高了局域网的带宽。5.像中继器、集线器和网桥那样，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。,二.交换机的作用,工博士商城,在对交换机的基础功能有了一些简略的了解之后，让我们再来对交换机中较为重要的用途进行单独的说明。消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。,二.交换机的作用,工博士商城,同时，使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域，但它不能划分网络层广播，即广播域。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2x10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。另外，交换机除了能够连接同种类型的网络，还可以在不同类型的网络（如快速以太网和以太网）之间起到互相连接的作用。如今，越来越多的交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段，但是有时为了提供更快的接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样，网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度，支持更大的信息流量。,交换机的配置方法,03,三.交换机的配置方法,工博士商城,交换机的配置方法一般分为两种：第一种是本地配置，第二种是远程网络配置。但是，一定要注意的是后一种配置方法只有在前一种配置成功后才可进行。下面，让我们从第一种方法开始分析。1、本地配置方式 在配置交换机之前，我们必须先了解一下交换机与计算机的物理连接。我们都知道，交换机的本地配置方式一般是通过计算机与交换机的“Console”端口直接连接的方式进行通信的。而网管型交换机一般都拥有“Console”端口，以用于进行交换机的配置。同类型的交换机Console端口所处的位置并不相同，有的位于前面板（如Catalyst 3200和Catalyst 4006），而有的则位于后面板（如Catalyst 1900和Catalyst 2900XL）。通常是模块化交换机大多位于前面板，而固定配置交换机则大多位于后面板。不过，倒不用担心无法找到Console端口，在该端口的上方或侧方都会有类似“CONSOLE”字样的标识。除位置不同之外，Console端口的类型也有所不同，绝大多数（如Catalyst 1900和Catalyst 4006）都采用RJ45端口（如图2所示），但也有少数采用DB9串口端口（如Catalyst 3200）或DB25串口端口（如Catalyst 2900）。,三.交换机的配置方法,工博士商城,而无论交换机采用DB9或DB25串行接口，还是采用RJ45接口，都需要通过专门的Console线连接至配置用计算机（通常称作终端）的串行口。与交换机不同的Console端口相对应，Console线也分为两种：一种是串行线，即两端均为串行接口（两端均为母头），两端可以分别插入至计算机的串口和交换机的Console端口；另一种是两端均为RJ45接头（RJ45toRJ45）的扁平线。由于扁平线两端均为RJ45接口，无法直接与计算机串口进行连接，因此，还必须同时使用一个如图3所示的RJ45toDB9（或RJ45toDB25）的适配器。通常情况下，在交换机的包装箱中都会随机赠送这么一条Console线和相应的DB9或DB25适配器。为什么我们要着重对交换机Console端口进行分析呢？那是因为我们配置的第一步，便是将计算机与交换机通过“Console”端口进行物理连接，在物理连接完成后我们就可以正式进入交换机软件配置的配置阶段。,三.交换机的配置方法,工博士商城,下面，让我们来看看软件配置的具体流程：第1步：打开与交换机相连的计算机电源，运行计算机中的Windows 95、Windows 98或Windows 2000等其中一个操作系统，并检查是否安装有“超级终端”（Hyper Terminal）组件。如果在“附件”中没有发现该组件，可通过“添加删除程序”（AddRemove Program）的方式添加该Windows组件。第2步：打开超级终端组件后，双击“Hypertrm”图标，之后会弹出一个对话框。这个对话框是用来对立一个新的超级终端连接项。,三.交换机的配置方法,工博士商城,第3步：在“名称”文本框中键入需新建超的级终端连接项名称，这主要是为了便于识别，没有什么特殊要求，可以任意取名。如果您想为这个连接项选择一个自己喜欢的图标的话，您也可以在对话框的图标栏中选择一个，然后单击“确定”按钮。,三.交换机的配置方法,工博士商城,第3步：在“名称”文本框中键入需新建超的级终端连接项名称，这主要是为了便于识别，没有什么特殊要求，可以任意取名。如果您想为这个连接项选择一个自己喜欢的图标的话，您也可以在对话框的图标栏中选择一个，然后单击“确定”按钮。,三.交换机的配置方法,工博士商城,第4步：点击确定后，会出现一个新的对话框。此时，在“连接时使用”下拉列表框中选择与交换机相连的计算机的串口。单击“确定”按钮。,三.交换机的配置方法,工博士商城,第5步：在上一步点击确定弹出新对话框之后，在“波特率”下拉列表框中选择“9600”，因为这是串口的最高通信速率，其他各选项统统采用默认值。单击“确定”按钮，如果通信正常的话就会出现类似于如下所示的主配置界面，并会在这个窗口中就会显示交换机的初始配置情况。,三.交换机的配置方法,工博士商城,Catalyst 1900 Management Console Copyright（c）Cisco Systems，Inc。19931999 All rights reserved。Standard Edition Software Ethernet address：00E01E7EB440 PCA Number：73223901 PCA Serial Number：SAD01200001 Model Number：WSC1924A System Serial Number：FAA01200001 User Interface Menu M Menus 主配置菜单 I IP Configuration IP地址等配置 P Console Password 控制密码配置 Enter Selection：在此输入要选择项的快捷字母，然后按回车键确认【注】“”后面的内容为笔者对前面语句的解释，下同。至此就正式进入了交换机配置界面了，下面的工作就可以正式配置交换机了。,三.交换机的配置方法,工博士商城,3、交换机的基本配置 进入配置界面后，如果是第一次配置，则首先要进行的就是IP地址配置，这主要是为后面进行远程配置而准备。IP地址配置方法如下：在前面所出现的配置界面“Enter Selection：”后中输入“I”字母，然后单击回车键，则出现如下配置信息：The IP Configuration Menu appears。Catalyst 1900 IP Configuration Ethernet Address：00E01E7EB440 Settings I IP address S Subnet mask G Default gateway B Management Bridge Group M IP address of DNS server 1 N IP address of DNS server 2 D Domain name R Use Routing Information Protocol Actions P Ping C Clear cached DNS entries X Exit to previous menu Enter Selection：在以上配置界面最后的“Enter Selection：”后再次输入“I”字母，选择以上配置菜单中的“IP address选项，配置交换机的IP地址，单击回车键后即出现如下所示配置界面：Enter administrative IP address in dotted quad format（nnn。nnn。nnn。nnn）：按”nnn。nnn。nnn。nnn“格式输入IP地址 Current setting 0.0.0.0 交换机没有配置前的IP地址为”0.0.0.0“，代表任何IP地址 New setting 在此处键入新的IP地址,三.交换机的配置方法,工博士商城,如果你还想配置交换机的子网掩码和默认网关，在以上IP配置界面里面分别选择”S“和”G“项即可。现在我们再来学习一下密码的配置：在以上IP配置菜单中，选择”X“项退回到前面所介绍的交换机配置界面。输入”P“字母后按回车键，然后在出现的提示符下输入一个48位的密码（为安全起见，在屏幕上都是以”“号显示），输入好后按回车键确认，重新回到以上登录主界面。在你配置好IP和密码后，交换机就能够按照默认的配置来正常工作。如果想更改交换机配置以及监视网络状况，你可以通过控制命令菜单，或者是在任何地方通过基于WEB的Catalyst 1900 Switch Manager来进行操作。,三.交换机的配置方法,工博士商城,如果你还想配置交换机的子网掩码和默认网关，在以上IP配置界面里面分别选择”S“和”G“项即可。现在我们再来学习一下密码的配置：在以上IP配置菜单中，选择”X“项退回到前面所介绍的交换机配置界面。输入”P“字母后按回车键，然后在出现的提示符下输入一个48位的密码（为安全起见，在屏幕上都是以”“号显示），输入好后按回车键确认，重新回到以上登录主界面。在你配置好IP和密码后，交换机就能够按照默认的配置来正常工作。如果想更改交换机配置以及监视网络状况，你可以通过控制命令菜单，或者是在任何地方通过基于WEB的Catalyst 1900 Switch Manager来进行操作。如果交换机运行的是Cisco Catalyst 19002820企业版软件。你可以通过命令控制端口（commandline interface CLI）来改变配置。当进入配置主界面后，就在显示菜单多了项”Command Line“，而少了项”Console Password“，它在下级菜单中进行。1 user（s）now active on Management Console。User Interface Menu M Menus K Command Line I IP Configuration Enter Selection：在这一版本中的配置方法与前面所介绍的配置方法基本一样，不同的只是在这一版本中可以通过命令方式（选择”K Command Line“项即可）进行一些较高级配置。在完成了第一种配置方法之后，我们便可以使用第二种配置方式了，下面是第二种配置方式的简介。,三.交换机的配置方法,工博士商城,2、远程配置方式 通过交换机的普通端口进行连接。如果是堆栈型的，也可以把几台交换机堆在一起进行配置，因为这时实际上它们是一个整体，一般只有一台具有网管能力。这时通过普通端口对交换机进行管理时，就不再使用超级终端了，而是以Telnet或Web浏览器的方式实现与被管理交换机的通信。因为在前面的本地配置方式中已为交换机配置好了IP地址，可通过IP地址与交换机进行通信，不过要注意，同样只有是网管型的交换机才具有这种管理功能，因为这种远程配置方式中又可以通过不同的方式来进行，这里着重说一下Telnet方式。Telnet方式 Telnet协议是一种远程访问协议，可以用它登录到远程计算机、网络设备或专用TCPIP网络。Windows 9598及其以后的Windows系统、UNIXLinux等系统中都内置有Telnet客户端程序，我们就可以用它来实现与远程交换机的通信。在使用Telnet连接至交换机前，应当确认已经做好以下准备工作：在用于管理的计算机中安装有TCPIP协议，并配置好了IP地址信息。在被管理的交换机上已经配置好IP地址信息。如果尚未配置IP地址信息，则必须通过Console端口进行设置。在被管理的交换机上建立了具有管理权限的用户帐户。如果没有建立新的帐户，则Cisco交换机默认的管理员帐户为”Admin“。因为交换机的详细配置过程比较复杂，而且具体的配置方法会因不同品牌、不同系列的交换机而有所不同，所以在此不做过多介绍，各位读者也需按情况选择适当的方式。,刘璃月,
