交换机基础

1网络互联技术第3章交换机基础提升网络技术打造未来世界3.1基本的第2层交换(挢接)技术第2层交换有3个主要功能：◆地址学习◆转发/过滤数据包◆消除回路。2PC1PC2PC33网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1地址学习功能MAC地址表的主要功能：◆跟踪连接到交换机的设备位置◆决定哪些数据包需要转发到其它网段第3章交换机基础4网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1地址学习功能MAC地址表A：0260.8c01.1111C:0260.8c01.2222B:0260.8c01.3333D:0260.8c01.4444E0E2E1E3地址学习：初始化MAC地址表第3章交换机基础5网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1地址学习功能交换机重要的学习过程：◆当一个交换机首次初始化时，交换机地址表是空的。◆用一个空MAC地址表，基于地址的源过滤或转发决策是不可能的，因此交换机将每一帧转发给所有连接的端口而不只是接收的端口。◆转发一个帧到所有连接端口称作“泛洪(Flooding)”该帧。◆泛洪是一种通过交换机传输数据的低效方法，因此它将数据帧传输到了不需要的网段，浪费了带宽。◆因为交换机同时处理多个网段的通信量，交换机执行内存缓冲以致能独立接收、传输每一个端口或网段的数据帧。第3章交换机基础6网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1地址学习功能地址学习：泛洪数据包MAC地址表A：0260.8c01.1111C:0260.8c01.2222B:0260.8c01.3333D:0260.8c01.4444E0E2E1E3E0:0260.8c01.1111第3章交换机基础7网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1地址学习功能交换机接收该帧，执行以下几个动作：◆第1步：从物理以太网接收该帧并且存储在临时缓冲区。◆第2步：因为交换机不知道哪个接口连到目的站，它有责任将该帧泛洪给所有端口。◆第3步：当站A泛洪该帧时，交换机在新的MAC地址表项了解到源地址及与之相连的端口E0。◆第4步：MAC地址表项被缓存。如果该项在一定时间内没有新的帧传到交换机来刷新的话，这个表项即被废弃。第3章交换机基础8网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1地址学习功能地址学习：站应答E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444MAC地址表A：0260.8c01.1111C:0260.8c01.2222B:0260.8c01.3333D:0260.8c01.4444E0E2E1E3第3章交换机基础9网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1地址学习功能MAC地址为0260.8C01.4444的站D给MAC地址为0260.8C01.2222的站C发送数据量，交换机采取几个动作：◆第1步：源地址0260.8C01.4444被加到MAC地址表。◆第2步：传输帧的目的地址站C与MAC地址表项相比较。◆第3步：当软件决定对这个目的地来说至此未见端口到MAC地址映射时，该帧被泛洪到除巳接收该包的端口外所有的端口。◆第4步：当站C发送一帧到站A时，交换机了解到站C的MAC地址和端口E2。◆第5步：只要在MAC地址表项生命周期内所有站发送数据帧，就可以建立起完整的MAC地址表。这些表项也可用来制定智能转发、过滤决策。第3章交换机基础10网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.2转发/过滤决策交换机过滤决策E0:0260.8c01.1111E2:0260.8C01.2222E2:0260.8C01.3333E3:0260.8c01.4444E2:0260.8C01.2222MAC地址表A：0260.8c01.1111C:0260.8c01.2222B:0260.8c01.3333D:0260.8c01.4444E0E2E1E3第3章交换机基础11网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.2转发/过滤决策站A发送帧给站C的步骤如下：◆第1步：传输帧的目的MAC地址0260.8C01.2222与MAC地址表中项比较。◆第2步：当交换机决定目的地址经由E2端口可到达时，它将该帧传到该端口。◆第3步：交换机为了保护链路上的带宽没有将帧传到E1和E3口，这个动作称作帧过滤。第3章交换机基础12网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路交换网络冗余拓朴结构网段1网段2路由器Y服务器13网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路几个值得考虑的问题：●如果没有回路规避服务，每个交换机就会无穷无尽地泛洪广播。这种情况通常称作网络回路(Bridgeloop)，这些广播通过回路不停地传播产生了广播风暴，导致带宽浪费，严重影响网络和主机性能。●多份非广播帧传给目的站。很多协议期望接收每个传输的单个拷贝，同一帧的多个拷贝可能导致不可恢复的错误。●MAC地址表的不稳定导致同一帧的多副本在交换机的不同端口接收。当交换机在MAC地址表中因克服地址颠簸而消耗资源时，转发的数据可能被损坏。第3章交换机基础14网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路◆消除广播风暴网段1网段2路由器Y服务器/主机X广播交换机B交换机A广播风暴第3章交换机基础15网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路◆第1步：当主机X发送一个广播帧时，例如RAP在路由器Y默认网关解析它，该帧由交换机A接收。◆第2步：交换机检查帧中目的地址，决定该帧必须泛洪到底下的以太网连接网段2。◆第3步：当该帧的副本到达交换机B时，这个过程重复，该帧副本传到上面以太网段1。◆第4步：在帧被交换机A接收后，由于该帧起始副本到达网段1的交换机B，它又被交换机B转发到网段2，这些帧在目的站点接收到一个副本后会在回路上沿四个方向传输。第3章交换机基础16网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路◆消除重复非广播帧传输多个帧副本网段1网段2路由器Y服务器/主机X单播单播交换机A交换机B单播第3章交换机基础17网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路◆第1步：当主机X发送单播帧到路由器Y时，在直接以太网连接网段1上一个拷贝被接收。差不多同时，交换机A收到一个副本并放进缓冲区。◆第2步：如果交换机A检查帧中目的地址，在交换机MAC地址表中没有找到路由器Y的表项，交换机A将该帧泛洪到除了起始端口外的所有端口。◆第3步：当交换机B通过网段2上的交换机A接收到该帧的一个副本时，如果MAC地址表中没有路由器Y的表项，交换机B也往网段1上转发该帧的一个副本。◆第4步：路由器Y第二次接收到同一帧的副本。第3章交换机基础18网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路◆消除数据库不稳定性数据库不稳定网段1网段2路由器Y服务器/主机X单播交换机A交换机B单播端口0端口0端口1端口1第3章交换机基础19网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.3消除回路◆第1步：主机X给路由器Y发送单播帧。◆第2步：两个交换机都没学习路由器Y的MAC地址。◆第3步：交换机A和B学习主机X在端口0上的MAC地址。◆第4步：到路由器Y的帧被泛洪。◆第5步：交换机A和B不正确地学习在端口1上主机X的地址。第3章交换机基础20网络互联技术第3章交换机基础提升网络技术打造未来世界3.2.1S2126G交换机产品概述◆端口：24个10Base-T/100Base-TXRJ45端口2个千兆模块端口1个Console串口◆工作模式：PortVLANTagVLAN21网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.1.1S2126G交换机产品概述◆网络介质：10Base-T：3类或3类以上UTP或STP100Base-TX：5类UTP或STP100Base-FX：MMF(多模光纤)100Base-FX-S：SMF(单模光纤)1000Base-TX：5类UTP或STP1000Base-SX：MMF（多模光纤）1000Base-LX：SMF（单模光纤）或MMF（多模光纤）◆指示：POWER电源上电指示RJ45端口Link/ACT，100MbpsLEDLED扩展模块Module，Link/ACT，1000Mbps，100Mbps第3章交换机基础22网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装1、S2126G交换机部件说明：◆Console端口可使用产品附带的9芯串口线将Console端口与计算机的串口连接对交换机进行管理。◆24个10Base-T/100Base-TXRJ45端口这些端口支持10Mbps或100Mbps带宽的连接设备，均具有自协商能力。在交换机管理中，需要对端口名、端口速率、双工模式、端口流量控制、广播风暴控制与安全控制等进行设置。第3章交换机基础23网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装说明：◆LED指示灯电源指示灯、10Base-T/100Base-TXRJ45端口状态指示、扩展模块状态指示灯第3章交换机基础24网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装◆后面板端口说明S2126G千兆以太网交换机的后面板包括2个千兆模块插槽和交流电源开关等。第3章交换机基础25网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装◆扩展接口S2126G可扩展1个或者是2个M2121-X千兆模块或者是M2101-X百兆模块。21XX系列交换机可提供六种扩展模块，第3章交换机基础26网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装型号标准端口形式网络介质激光波长最大传输距离M2121S1000Base-XSCMMF850nm≤550mM2121L1000Base-XSCSMF、MMF1300nm≤5000mM2121T1000Base-TRJ455类UTP或STP无100mM2101F100Base-FXSCMMF850nm≤2000mM2101F-S100Base-FXSCSMF1300nm≤20000mM2101T100Base-TRJ455类UTP或STP无100m第3章交换机基础27网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装2、安装注意事项◆在桌面上或标准19英寸架上安装1）请将交换机放在足够大的桌、架等稳定的平面上，最好保证交换机的每个面和周围有3英寸的隔离，以保证设备的通风。为了方便取、放交换机，可在交换机上安装拉手。2）硬件装好后可通过Ping来检测网络的连接是否无误。*拉手上有四个螺孔，当安装时，将拉手贴紧交换机侧壁，旋上四个M3*6FMO沉头螺钉。右侧安装相同。拉手及M3*6FMO沉头螺钉由厂商配给。第3章交换机基础28网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装第3章交换机基础29网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装◆在机架上安装安装时，可使用产品附带的两个L型的固定架、两个拉手及六个安装用的M3*10FMO沉头螺钉。1）将两个拉手紧贴交换机的两边，再将两个L型的固定架紧贴拉手，并用六个M3*10FMO沉头螺钉将其固定。2）将交换机固定在机架上。上架螺钉由用户自己准备。3）硬件装好后可通过Ping来检测网络的连接是否无误。第3章交换机基础30网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装第3章交换机基础31网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.2S2126G交换机安装第3章交换机基础32网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.3交换机的链接1、与服务器及工作站相连◆确认您使用了合适的网络线：1）于10Base-T网络使用3类或3类以上的UTP（非屏蔽双绞线）或STP（屏蔽双绞线）。2）于100Base-TX网络使用5类的UTP（非屏蔽双绞线）或STP（屏蔽双绞线）。3）若通过UTP或STP网络线使服务器或工作站和交换机相连，则网线长度不得大于100米。第3章交换机基础33网络互联技术提升网络技术打造未来世界3.2.3交换机的链接1、与