情境1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)-1-2交換機(jī)

學(xué)習(xí)情境1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)

深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與通信工程學(xué)院學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.2交換機(jī)基礎(chǔ)

教學(xué)目標(biāo)1.交換機(jī)工作原理2.以太網(wǎng)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀方式3.園區(qū)網(wǎng)分層網(wǎng)絡(luò)模型4.第2層交換和第3層交換5.交換機(jī)啟動順序6.CDP7.雙絞線8.交換機(jī)基本配置

1.2.1交換機(jī)工作原理

交換機(jī)工作原理Switch是第2層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，不能分割廣播域

交換機(jī)工作原理交換機(jī)根據(jù)入口和目的端口做出決策LAN交換機(jī)保留了用于確定如何通過交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)流量的表。思科LAN交換機(jī)根據(jù)幀的目的MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)幀。

動態(tài)填寫交換機(jī)MAC地址表能夠傳輸幀之前，交換機(jī)必須首先獲知每個端口上存在哪些設(shè)備它建立了稱為MAC地址的表，或內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)表映射設(shè)備<->端口存儲在CAM表中CAM是一種特殊類型的內(nèi)存，用于高速搜索應(yīng)用程序。MAC地址表中用于發(fā)送幀的信息當(dāng)交換機(jī)使用CAM表中未查找到的MAC地址收到傳入幀時，會將其泛洪至除接收該幀的端口以外的所有端口。

交換原理1.基于源MAC地址學(xué)習(xí)2.基于目標(biāo)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)3.同一接口可以學(xué)習(xí)到多個MAC地址4.同一個MAC地址被多個接口學(xué)習(xí)到，選擇后學(xué)習(xí)到的接口5.對于未知單播幀，向本機(jī)的其他所有接口轉(zhuǎn)發(fā)6.收到廣/組播幀,向本機(jī)的其他所有接口轉(zhuǎn)發(fā)7.默認(rèn)動態(tài)學(xué)到的MAC地址條目老化時間是300秒交換機(jī)工作原理總結(jié)1.2.2以太網(wǎng)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀方式

交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)方法兩種交換方法比較1.2.3園區(qū)網(wǎng)分層網(wǎng)絡(luò)模型

交換網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則是根據(jù)以下原理建立的：分層模塊化恢復(fù)能力靈活性交換網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)接入層負(fù)責(zé)連接終端設(shè)備（例如PC、打印機(jī)和IP電話）以提供對網(wǎng)絡(luò)中其它部分的訪問。接入層中可能包含路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、集線器和無線接入點(diǎn)。分布層先匯聚接入層交換機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，再將其傳輸?shù)胶诵膶?，最后發(fā)送到最終目的地。分布層交換機(jī)通常是高性能、高可用性和具有高級冗余功能的設(shè)備。核心層是網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的高速主干。核心層也可連接到Internet資源。核心層是分布層設(shè)備之間互聯(lián)的關(guān)鍵，因此核心層保持高可用性和高冗余性非常重要。交換機(jī)選型選擇交換機(jī)考慮因素：成本端口密度電源可靠性端口速度幀緩沖區(qū)可擴(kuò)展性交換機(jī)選型選擇交換機(jī)考慮因素：成本端口密度電源可靠性端口速度幀緩沖區(qū)可擴(kuò)展性模塊化固定端口可堆疊1.2.4第2層交換和第3層交換

第2層交換和第3層交換第2層LAN交換機(jī)只根據(jù)OSI數(shù)據(jù)鏈路層（第2層）MAC地址執(zhí)行交換和過濾。第2層交換機(jī)對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和用戶應(yīng)用程序完全透明。

第3層交換機(jī)不僅使用第2層MAC地址信息來作出轉(zhuǎn)發(fā)決策，而且還可以使用IP地址信息。

第3層交換機(jī)還能夠執(zhí)行第3層路由功能，從而省去了LAN上對專用路由器的需要。

第3層交換機(jī)第3層交換機(jī)通過檢查以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中的第3層信息來作出轉(zhuǎn)發(fā)決策。第3層交換機(jī)可以像專用路由器一樣在不同的LAN網(wǎng)段之間路由數(shù)據(jù)包。

路由器

建立與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問連接。

專用路由器在支持WAN接口卡(WIC)方面更加靈活，這使得它成為用于連接WAN的首選設(shè)備，而且有時是唯一的選擇。

第2層交換和第3層交換第2層交換和第3層交換第3層交換機(jī)不能完全取代網(wǎng)絡(luò)中的路由器。路由器不僅可以執(zhí)行第3層交換機(jī)無法完成的其它第3層服務(wù)，還能夠執(zhí)行第3層交換機(jī)所無法實(shí)現(xiàn)的一些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，1.2.5交換機(jī)啟動順序

交換機(jī)啟動順序POST運(yùn)行啟動加載器軟件啟動加載器執(zhí)行低級CPU初始化啟動加載器初始化閃存文件系統(tǒng)啟動加載器定位并加載默認(rèn)IOS操作系統(tǒng)軟件映像到內(nèi)存，而且將對交換機(jī)的控制權(quán)交給IOS。交換機(jī)啟動順序?yàn)榱瞬檎疫m當(dāng)?shù)腎OS映像，交換機(jī)進(jìn)行以下步驟：交換機(jī)嘗試通過使用BOOT環(huán)境變量中的信息自動啟動如果沒有設(shè)置此變量，交換機(jī)會對整個閃存文件系統(tǒng)進(jìn)行徹底的搜索。如果可以，交換機(jī)會加載并執(zhí)行第一個可執(zhí)行文件。IOS操作系統(tǒng)然后使用配置文件中找到的CiscoIOS命令初始化接口。注意：bootsystem命令可用于設(shè)置BOOT環(huán)境變量。bootsystemflash:/c2960-lanbase-mz.122-25.FX.bin從系統(tǒng)崩潰中恢復(fù)如果無法加載IOS，啟動加載器還可用于管理交換機(jī)?？刹捎靡韵路绞酵ㄟ^控制臺連接訪問啟動加載器：通過控制臺電纜將PC連接到交換機(jī)控制臺端口。拔下交換機(jī)電源線。將電源線重新連接到交換機(jī)并按住

Mode（模式）按鈕。系統(tǒng)LED迅速變?yōu)殓晟?，然后變?yōu)榧兙G色。釋放Mode（模式）按鈕。PC上的終端仿真軟件中出現(xiàn)啟動加載機(jī)switch:提示符。switch:copy

xmodem:

c2960-lanbase-mz.122-25.FX.bin點(diǎn)擊超級終端菜單：傳送→發(fā)送文件，在協(xié)議選項(xiàng)中選擇Xmodem協(xié)議，然后選擇IOS文件，開始傳送。交換機(jī)LED指示燈CiscoCatalyst2960交換機(jī)模式1.2.6CDPCDP(Cisco發(fā)現(xiàn)協(xié)議)1.Cisco提供的專有的命令2.獲得直接連接的設(shè)備的信息摘要3.運(yùn)行在數(shù)據(jù)鏈路層4.CDP默認(rèn)自動啟動5.CDP默認(rèn)更新周期60秒6.CDP默認(rèn)過期周期180秒信息摘要包括：設(shè)備ID（DeviceID）本地接口（LocalInterface

）保持時間（Holdtime

）功能（Capability）平臺（Platform）端口ID（PortID

）VTP域名（VTPManagementDomainName(CDPv2only)

）本征VLAN（NativeVLAN(CDPv2only)

）全雙工/半雙工（Full/Half-Duplex(CDPv2only)

）CDPshowcdpCDPCDP用CDP發(fā)現(xiàn)鄰居信息使用showcdpneighbor

命令RouterA#showcdpneighborsCapabilityCodes:R-Router,T-TransBridge,B-SourceRouteBridgeS-Switch,H-Host,I-IGMP,r-Repeater,P-PhoneDeviceIDLocalIntrfceHoldtmeCapabilityPlatformPortIDSwitchAGig0/0178S2960Fas0/1RouterBSer0/0/0120RC2900Ser0/0/0SwitchBRouterARouterBSwitchA10.3.3.210.3.3.110.1.1.110.1.1.210.2.2.110.2.2.2S0/0/0S0/0/0G0/0開啟和關(guān)閉CDP在全局配置模式下使用（no）cdprun命令開啟或關(guān)閉所由接口的CDP功能。默認(rèn)情況下，CDP被全局開啟。2.在接口模式下使用（no）cdpenable命令可以開啟或關(guān)閉某個特定接口的CDP功能。修改CDP計(jì)時器驗(yàn)證CDP命令showcdpneighborsshowcdpneighborsdetailshowcdpentry*showcdpclearcdptableshowcdptrafficshowcdpinterface1.2.7雙絞線

銅介質(zhì)銅介質(zhì)的類型包括：

－同軸電纜

－雙絞線

·非屏蔽雙絞線

·屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線(UTP)電纜雙絞原因：可以減少電磁波的干擾，也可以減少發(fā)送電磁波而干擾其他設(shè)備或者線纜。雙絞線最大傳輸距離：100米屏蔽雙絞線(STP)電纜屏蔽雙絞線(STP)電纜非屏蔽雙絞線(UTP)電纜UTP電纜類型

－以太網(wǎng)直通電纜

－以太網(wǎng)交叉電纜

－全反電纜雙絞線制作直通線交叉線直通線和交叉線適用場合直通線用于:計(jì)算機(jī)和集線器、計(jì)算機(jī)和交換機(jī)、路由器和集線器、路由器和交換機(jī)之間的連接交叉線用于:計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、集線器和集線器、交換機(jī)和交換機(jī)、路由器和計(jì)算機(jī)之間的連接568A和568B線序T568A：白綠、綠、白橙、藍(lán)、白藍(lán)、橙、白褐、褐T568B：白橙、橙、白綠、藍(lán)、白藍(lán)、綠、白褐、褐雙絞線制作原則和步驟直通線制作：兩頭線序都遵循T568B交叉線制作：一頭遵循T568B，另一頭遵循T568A網(wǎng)絡(luò)線的制作步驟：剝線、理線、插線、壓線剝?nèi)ゾ€皮

剝開長度為1.5cm-2cm

雙絞線制作步驟雙絞線制作步驟初步排好線對

注意不要亂了線序

雙絞線制作步驟把線插入到RJ-45接頭

壓線

雙絞線制作步驟網(wǎng)線測試儀：用來檢測網(wǎng)線制作是否正確的儀器。測試直通線燈亮順序：1－12－23－34－45－56－67－78－8測試交叉線燈亮順序：1－32－63－14－45－56－27－78－81.2.8交換機(jī)基本配置

步驟1：PC或終端已連接到控制臺端口。

準(zhǔn)備配置交換機(jī)準(zhǔn)備配置交換機(jī)步驟2：配置終端仿真器應(yīng)用程序（如HyperTerminal）準(zhǔn)備配置交換機(jī)步驟3：在控制臺上查看啟動過程基本交換機(jī)配置要使用TCP/IP來遠(yuǎn)程管理交換機(jī)，就需要為交換機(jī)分配IP地址。配置管理接口配置管理接口-要在交換機(jī)的管理VLAN上配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，您必須處在VLAN接口配置模式下。要在交換機(jī)的管理VLAN上配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，您必須處在VLAN接口配置模式下。

配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)-需要將交換機(jī)配置為可將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。需要將交換機(jī)配置為可將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。

配置雙工和速度使用duplex接口配置命令來指定交換機(jī)端口的雙工操作模式。配置雙工和速度Switch(config)#hostnameS1S1(config)#interfacefastEthernet0/2S1(config-if)#duplex?

autoEnableAUTOduplexconfiguration

fullForcefullduplexoperation

halfForcehalf-duplexoperationS1(config-if)#speed?

10Force10Mbpsoperation

100Force100Mbpsoperation

autoEnableAUTOspeedconfigurationMDIX自動功能連接設(shè)備時需要特定類型的電纜（直通或交叉）自動介質(zhì)相關(guān)接口交叉(auto-MDIX,AutomaticMedium-DependentInterfaceCrossover)功能可排除此問題啟用auto-MDIX后，接口會自動檢測并適當(dāng)?shù)嘏渲眠B接。在接口上使用auto-MDIX時，必須將接口速度和雙工設(shè)置為自動MDIX自動功能檢驗(yàn)交換機(jī)端口S1#terminalhistorysize10管理MAC地址表交換機(jī)使用MAC地址表來確定如何在端口間轉(zhuǎn)發(fā)流量。這些MAC表包含動態(tài)地址和靜態(tài)地址配置靜態(tài)MAC地址S1(config)#mac-address-tablestatic0090.F22C.BF56vlan2interfacefa0/1S1#showmac-address-table-------------------------------------------VlanMacAddressTypePorts----------------------------All000d.6564.0280STATICCPUAll0100.0ccc.ccccSTATICCPUAll0100.0ccc.cccdSTATICCPUAll0100.0cdd.ddddSTATICCPU

20090.f22c.bf56STATICFa0/1TotalMacAddressesforthiscriterion:5S1(config)#nomac-address-tablestatic0090.F22C.BF56vlan2S1#clearmac-address-tabledynamic驗(yàn)證交換機(jī)配置備份配置文件當(dāng)配置恢復(fù)到startup-config中后，可在特權(quán)執(zhí)行模式下使用reload

命令重新啟動交換機(jī)，以使其重新加載新的啟動配置。

恢復(fù)配置要清除啟動配置的內(nèi)容，請使用erasenvram:

或erasestartup-config

特權(quán)執(zhí)行命令。

要從閃存中刪除文件，請使用deleteflash:filename特權(quán)執(zhí)行命令。清除配置信息

SSH工作原理安全外殼(SSH)是一種為遠(yuǎn)程設(shè)備提供基于安全（加密）命令行的連接的協(xié)議,CiscoIOS還支持SSH為了啟用Catalyst2960交換機(jī)上的SSH，需要包括加密功能和能力的IOS軟件版本由于其強(qiáng)大的加密功能，SSH應(yīng)該取代用于管理連接的Telnet默認(rèn)情況下，SSH使用TCP端口22。Telnet使用TCP端口23

配置SSH

sshv2密鑰長度至少768bit.S1(config)#ipsshtime-out30配置超時時間S1(config)#ipsshauthentication-retries3重