CCNA培训教程6-交换机基本操作

©1999,CiscoSystems,Inc.6-1第六章交换机基本操作©1999,CiscoSystems,Inc.—6-2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Catalyst1900系列交换机反对运作•清楚Catalyst1900系列交换机的出厂缺省配置•配置Catalyst1900系列交换机•利用show命令确认Catalyst1900系列交换机的配置和运作©1999,CiscoSystems,Inc.—6-3•地址学习•帧的转发/过滤•回路防止交换机的三个功能©1999,CiscoSystems,Inc.—6-4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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-5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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-6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)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3DCABMAC地址表©1999,CiscoSystems,Inc.—6-7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E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3XXDCABMAC地址表©1999,CiscoSystems,Inc.—6-8•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0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3DCABE0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444广播帧和多点传送帧MAC地址表©1999,CiscoSystems,Inc.—6-9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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-10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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-11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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-12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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-13重复帧单点帧•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交换机B网段1网段2服务器/主机X路由器Y©1999,CiscoSystems,Inc.—6-14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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-15•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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-16回路的解决办法:生成树协议Spanning-TreeProtocol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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-17•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)非指派端口(B)根桥非根桥SWXSWY100baseT10baseT生成树运作©1999,CiscoSystems,Inc.—6-18交换机Y缺省的优先级32768(8000十六进制)MAC0c0022222222交接机X缺省的优先级32768(8000十六进制)MAC0c0011111111BPDUBPDU=Bridgeprotocoldataunit(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?RootBridge的选择©1999,CiscoSystems,Inc.—6-19交接机Y缺省的优先级32768MAC0c0022222222交换机X缺省的优先级32768MAC0c0011111111Rootbridgex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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-20连接速率代价(修订的IEEE规范)代价(旧IEEE规范)----------------------------------------------------------------------------------------------------10Gbps211Gbps41100Mbps191010Mbps100100路径代价©1999,CiscoSystems,Inc.—6-21交换机YMAC0c0022222222缺省的优先级32768交换机XMAC0c0011111111缺省的优先级32768端口0端口1端口0端口1交换机ZMac0c0011110000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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-22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YMAC0c0022222222缺省的优先级32768交换机XMAC0c0011111111缺省的优先级32768端口0端口1端口0端口1交换机ZMac0c0011110000缺省的优先级32768©1999,CiscoSystems,Inc.—6-23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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-24交换机YMAC0c0022222222缺省的优先级32768交换机XMAC0c0011111111缺省的优先级32768端口0端口1端口0端口110baseTx100baseTRootBridge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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-25交换机YMAC0c0022222222缺省优先级32768交换机XMAC0c0011111111缺省优先级32768端口0端口1端口0端口110baseTx100baseTRootBridge指派端口根端口(F)非指派端口(阻塞)指派端口BPDUxMAXAGEx生成树重新生成©1999,CiscoSystems,Inc.—6-26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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-27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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-28帧交换直通转发•交换机检测到目标地址后即转发帧Frame©1999,CiscoSystems,Inc.—6-29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FrameFrameFrameFrame©1999,CiscoSystems,Inc.—6-30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帧交换©1999,CiscoSystems,Inc.—6-31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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-32全双工•只能用于点对点•连接到特定的端口•两端均须支持全双工•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©1999,CiscoSystems,Inc.—6-33问题回顾1.生成树提供什么功能?2.有哪些不同的生成树端口状态?3.说明全双工和半双工之间的不同.