交換機(jī)的基本配置和管理

1、交換機(jī)的基本配置和管理1第1頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日2學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解交換機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程掌握交換機(jī)的基本配置理解生成樹(shù)協(xié)議的基本原理第2頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日36.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介交換機(jī)是OSI 模型中數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，用于交換數(shù)據(jù)幀以及建立和維護(hù)交換表 交換機(jī)的作用：建立和維護(hù)CAM表CAM（Context Address Memory，內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器） 根據(jù)CAM表的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)第3頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日46.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介 6.1.1 交換機(jī)的啟動(dòng)順序 執(zhí)行加電自檢 POST POST

2、 完成后，SYST LED 會(huì)迅速閃爍綠光。如果交換機(jī)未能通過(guò) POST，則 SYST LED 變?yōu)殓晟?加載IOS和配置文件到內(nèi)存 第4頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日56.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介 6.1.2 交換機(jī)的基本配置 交換機(jī)的用戶界面模式同路由器類似分成多個(gè)用戶界面模式 用戶模式（User Mode） 提示符：Switch 特權(quán)模式（Privilege Mode） 提示符：Switch # 全局配置模式（Global Config Mode） 提示符：Switch（config)# 第5頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日66.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介配

3、置交換機(jī)的名稱 第6頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日76.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介配置交換機(jī)密碼 可以分別設(shè)置Enable密碼、Console口密碼和Vty密碼交換機(jī)VTY連接數(shù)是一共有16個(gè)（路由器只有5個(gè)），可以同時(shí)進(jìn)行16個(gè)Telnet連接 第7頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日86.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介配置交換機(jī)密碼-續(xù) 第8頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日96.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介配置交換機(jī)管理IP地址 通過(guò) Telnet或其他基于TCP/IP 的應(yīng)用程序?qū)粨Q機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理時(shí)，需要為交換機(jī)配置一個(gè)管理用的IP地址。默認(rèn)狀態(tài)下，交換機(jī)通

4、過(guò)VLAN 1對(duì)交換機(jī)進(jìn)行管理，需要配置VLAN 1的IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。 第9頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日106.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介 第10頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日116.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介配置交換機(jī)接口屬性 交換機(jī)接口可以支持10M、100M和1000M不同的速率每個(gè)交換機(jī)端口都可以在半雙工或全雙工模式下工作第11頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日126.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介配置交換機(jī)接口屬性-續(xù)第12頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日136.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介6.1.3 管理交換機(jī)的MAC地址

5、表 MAC地址類型 動(dòng)態(tài)地址：是交換機(jī)通過(guò)學(xué)習(xí)學(xué)到的源MAC地址 交換機(jī)會(huì)將暫時(shí)不用的MAC地址標(biāo)記為老化默認(rèn)的老化時(shí)間為300秒靜態(tài)地址：是網(wǎng)絡(luò)管理員為某些端口專門分配靜態(tài)MAC地址，靜態(tài)地址不會(huì)老化 永久地址：是指管理員為某些特定的端口指定永久的MAC地址 第13頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日146.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介設(shè)置靜態(tài)MAC地址 第14頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日156.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介查看交換機(jī)的MAC地址表 第15頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日166.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介6.1.4 配置端口安全 第16頁(yè)，共4

6、4頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日176.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介6.1.4 配置端口安全-續(xù)第17頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日18檢驗(yàn)端口安全 第18頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日196.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介6.1.5 管理交換機(jī)的配置文件 第19頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日206.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介從TFTP服務(wù)器上傳、下載交換機(jī)的配置文件 第20頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日216.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介第21頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日226.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介6.1.

7、6 交換機(jī)的密碼恢復(fù) 拔掉交換機(jī)的電源，按住Mode鍵，重新加電輸入“flash_init”命令初始化flash： 輸入“l(fā)oad_helper”命令并顯示flash中的文件信息 重命名config.text文件：“rename flash：oldname flash：newname” ，跳過(guò)密碼檢測(cè)。 輸入“boot”命令重新引導(dǎo)系統(tǒng) 第22頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日236.1 交換機(jī)簡(jiǎn)介6.1.7 交換機(jī)IOS的恢復(fù) 如果交換機(jī)的IOS丟失，在已正常啟動(dòng)的情況下，可以從TFTP服務(wù)器下載進(jìn)行恢復(fù)如果無(wú)法正常開(kāi)機(jī)，就需要使用XModem協(xié)議通過(guò)Console下載

8、IOS，下載速度很慢大約需要兩個(gè)多小時(shí) 第23頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日246.2 生成樹(shù)協(xié)議6.2.1 冗余拓?fù)浯嬖诘膯?wèn)題 基于交換機(jī)的冗余會(huì)引起環(huán)路產(chǎn)生廣播風(fēng)暴重復(fù)幀傳送MAC地址表的不穩(wěn)定 第24頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日256.2 生成樹(shù)協(xié)議6.2.2 生成樹(shù)協(xié)議生成樹(shù)協(xié)議（Spanning Tree Protocol，STP）定義在IEEE 802.1D中它為網(wǎng)絡(luò)提供路徑冗余的同時(shí)防止產(chǎn)生環(huán)路第25頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日266.2 生成樹(shù)協(xié)議BPDU BPDU(網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元， Bridg

9、e Protocol Data Unit) 交換機(jī)之間通過(guò)交換BPDU來(lái)交換信息 默認(rèn)情況下，每?jī)擅虢粨Q一次BPDU 交換機(jī)和網(wǎng)橋采用廣播的方式來(lái)交換BPDU 第26頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日276.2 生成樹(shù)協(xié)議BPDU結(jié)構(gòu) 第27頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日286.2 生成樹(shù)協(xié)議生成樹(shù)協(xié)議工作原理 生成樹(shù)協(xié)議通過(guò)互相交換BPDU信息，選出網(wǎng)絡(luò)中根橋，并為每個(gè)網(wǎng)段選出根節(jié)點(diǎn)端口和指定端口 第28頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日296.2 生成樹(shù)協(xié)議生成樹(shù)協(xié)議具體工作過(guò)程： 選舉一個(gè)根橋（Root Bridge）

10、 根橋的所有端口都是指定端口（Designated port），指定端口都處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài) 在非根橋上選舉根端口（Root Port） 每個(gè)非根橋上有一個(gè)根端口 在每個(gè)網(wǎng)段中選舉指定端口（Designated port） 在非指定端口（Non-Designated port） 第29頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日306.2 生成樹(shù)協(xié)議每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)根橋每個(gè)非根橋上有一個(gè)根端口每個(gè)網(wǎng)段有一個(gè)指定端口非指定端口處于阻塞狀態(tài)第30頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日31STP流程圖 第31頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日326.2 生

11、成樹(shù)協(xié)議路徑成本 STP路徑成本是路徑上所有鏈路帶寬的總路徑成本的累計(jì)值IEEE 802.1D最初用1000Mbps除以鏈路的帶寬來(lái)定義成本隨著10G以太網(wǎng)的出現(xiàn)，對(duì)成本的計(jì)算作了修訂 第32頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日336.2 生成樹(shù)協(xié)議以太網(wǎng)的鏈路成本 第33頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日346.2 生成樹(shù)協(xié)議6.2.3 快速生成樹(shù)協(xié)議 RSTP（Rapid Spannning Tree Protocol，快速生成樹(shù)協(xié)議顯著加快了STP的收斂速度協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.1w 為根端口和指定端口設(shè)置了快速切換用的替換端口（Alter

12、nate Port）和備份端口（Backup Port）兩種角色 第34頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日356.2 生成樹(shù)協(xié)議RSTP 定義的端口狀態(tài)包括三種： Discarding（丟棄）：不轉(zhuǎn)發(fā)收到的幀，不進(jìn)行Mac地址的學(xué)習(xí) Learning（學(xué)習(xí)）：不轉(zhuǎn)發(fā)收到的幀，進(jìn)行Mac地址學(xué)習(xí) Forwarding（轉(zhuǎn)發(fā)）：轉(zhuǎn)發(fā)收到的幀，學(xué)習(xí)Mac地址第35頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日366.2 生成樹(shù)協(xié)議STP和RSTP端口狀態(tài)對(duì)應(yīng)表 第36頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日376.2 生成樹(shù)協(xié)議邊緣端口 是指不用于連接

13、到其它交換機(jī)設(shè)備的交換機(jī)端口 在啟用后立即進(jìn)入到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，跳過(guò)偵聽(tīng)和學(xué)習(xí)狀態(tài) 第37頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日386.2 生成樹(shù)協(xié)議6.2.4 配置生成樹(shù)協(xié)議 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)VLAN時(shí)，STP會(huì)為每個(gè)VLAN構(gòu)建一棵STP樹(shù)，稱為PVST（Per Vlan STP） 第38頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日396.2 生成樹(shù)協(xié)議例：查看拓?fù)鋱D的STP生成樹(shù)的狀態(tài) Cisco交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)別（均為32769，其值為默認(rèn)優(yōu)先級(jí)32768加上VLAN ID的值1）第39頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日406.2 生成樹(shù)協(xié)議第40頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日416.2 生成樹(shù)協(xié)議第41頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日426.2 生成樹(shù)協(xié)議第42頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，8點(diǎn)56分，星期日436.2 生成樹(shù)協(xié)議配置交換機(jī)的優(yōu)先級(jí) 優(yōu)先級(jí)在0-61440之間，需為4096的倍數(shù)分別為0、4096、8192、12288、16384、20480、24576、28672、32768、36864、40960、45056、4915