ICND第九章交换机基本操作.ppt
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1、第九章交换机基本操作,地址学习帧的转发/过滤防止回路,交换机的三个功能,交换机如何学习主机的位置,开机时MAC地址表是空的,MAC地址表,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,A,B,C,D,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),0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,02
2、60.8c01.4444,E0:0260.8c01.1111,E0,E1,E2,E3,D,C,B,A,MAC地址表,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),0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0:0260.8c01.1111,E3:0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,MAC地址表,交换机如何过滤帧,交换机A发送数
3、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,E2:0260.8c01.2222,E1:0260.8c01.3333,E3:0260.8c01.4444,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,X,X,D,C,A,B,MAC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,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,
4、C,A,B,E0:0260.8c01.1111,E2:0260.8c01.2222,E1:0260.8c01.3333,E3:0260.8c01.4444,广播帧和多点传送帧,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起的网络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
5、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,服务器/主机 X,路由器 Y,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,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
6、口 0,端口1,端口0,端口1,MAC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,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 1,MAC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
7、,回路,多重回路问题,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网桥每个非根网桥只能有一个根端口每段只能有一个指定端口,x,指定端口(F),根端口(F),指定端口(F),非指定端口(B),根网桥,非根网桥,SW X,SW Y,100baseT,10baseT,生成树操作,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 0c0011111111,BPDU,BPDU=Brid
8、ge protocol data unit(缺省地每2秒发送BPDU数据)根网桥=有最低桥识别码的桥桥ID=桥优先级+桥MAC地址例中,哪个交换机的桥ID最低?,Root Bridge的选择,交接机 Y缺省的优先级 32768MAC 0c0022222222,交换机 X缺省的优先级 32768 MAC 0c0011111111,Root bridge,x,端口 0,端口1,端口0,端口1,100baseT,10baseT,指定端口(F),根端口(F),非指定端口(B),指定端口(F),端口状态,连接速率代价(修订的 IEEE 规范)代价(旧IEEE 规范)-10 Gbps 211 Gbps41
9、100 Mbps191010 Mbps100100,路径代价,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:根网桥指定端口、非指定端口和根端口?各端口分别是转发还是阻塞状态?,100baseT,100baseT,生成树,端口 0,100baseT,100baseT,指定端口(F),根端口(F),非指定端口(阻塞),指定端口(F),根端口(F),请指出:根网桥指定端口、非指定端口和根端口?各端
10、口分别是转发还是阻塞状态?,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,生成树重新生成,生成树重新生成,生成树会将每个端口的状态作以下改变:,生成树端口状态,关键:收敛时间,当所有交换机的端口都改变到转发或阻塞状态时发生收敛,收敛时间内,所有用户数据不能通过交换机,基于软件实现每个网桥只能有一个生成树每个网桥通常最多到16个端口,网桥,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,
11、交换机,网桥与交换机的比较,帧交换,直通转发交换机检测到目标地址后即转发帧,Frame,帧交换,存贮转发完整地收到帧并检查无错后才转发,直通转发交换机检测到目标地址后即转发帧,Frame,Frame,Frame,Frame,直通转发交换机检测到目标地址后即转发帧,Frame,无碎片转发(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,Frame,Frame,Frame,帧交换,半双工(CSMA/CD)单向数据传送冲突可能性高用集线器连接,交换机,集线器,双工综述,全双工 只能用于点对点连接到特定的端口两端均须支
12、持全双工无冲突 冲突检测电路关闭,双工综述,半双工(CSMA/CD)单向数据传送冲突可能性高用集线器连接,交换机,集线器,配置交换机,Catalyst 2900菜单界面基于Web的管理 VSM(Visual Switch Manager)IOS 命令行界面,IP地址:0.0.0.0CDP:开启交换模式:无碎片转发100baseT端口:自动协商双工模式100baseT端口:半双工生成树协议:开启控制台密码:无,Catalyst 2900系列的缺省配置,wg_sw_d#sh runBuilding configuration.Current configuration:!interface Eth
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- ICND 第九 交换机 基本 操作
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