交換機(jī)的工作原理及其基本配置

第五課交換機(jī)的工作原理及其基本配置交換機(jī)的工作原理交換機(jī)的訪問方式配置文件的管理VLAN技術(shù)VLAN間路由課程議題MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444ABCD交換機(jī)工作原理交換機(jī)初始化時(shí)MAC地址表是空的。F0/1F0/3F0/2F0/4交換機(jī)具有三種主要功能：地址學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)/過濾、回環(huán)避免。MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1:0260.8c01.1111DCBA

交換機(jī)工作原理主機(jī)之間互相發(fā)送數(shù)據(jù)，交換機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)幀的源MAC地址。F0/1F0/3F0/2F0/4地址學(xué)習(xí)F1:0260.8c01.1111F2:0260.8c01.2222F3:0260.8c01.3333F4:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444XXDCABMAC地址表交換機(jī)工作原理已知單播幀：地址表中已存在其地址，則只把數(shù)據(jù)幀從相應(yīng)的端口發(fā)出。其他地址被過濾掉。過濾操作（Filtering）F0/1F0/3F0/2F0/4轉(zhuǎn)發(fā)/過濾0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1F0/3F0/2F0/4DCABF0/1:0260.8c01.1111F0/2:0260.8c01.2222F0/3:0260.8c01.3333F0/4:0260.8c01.4444MAC地址表交換機(jī)工作原理未知單播幀，廣播幀：地址表中沒有該地址時(shí)，采用廣播形式發(fā)送。執(zhí)行廣播操作（Flooding）轉(zhuǎn)發(fā)/過濾回環(huán)避免回環(huán)避免采用生成樹協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，生成樹協(xié)議既支持路徑冗余，又可以防止路徑回環(huán)。A網(wǎng)段1網(wǎng)段2AB廣播地址在數(shù)據(jù)鏈路層表示為FFFF.FFFF.FFFF該地址不會(huì)被交換機(jī)學(xué)習(xí)到目的地址為該地址的數(shù)據(jù)幀將被交換機(jī)擴(kuò)散0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0F1F2F3DCABE0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444MAC地址表

交換機(jī)工作原理交換機(jī)的訪問方式帶外管理（控制口Consle管理）通過帶外對交換機(jī)進(jìn)行管理(PC與交換機(jī)直接相連)帶內(nèi)管理

通過Telnet對交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理

通過Web對交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理通過SNMP工作站對交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理帶外交換機(jī)配置Consle波特率：9600數(shù)據(jù)位：8停止位：1無校驗(yàn)，無流量控制程序附件通訊超級(jí)終端交換機(jī)配置命令模式用戶模式Switch>特權(quán)模式Switch#全局模式Switch(config)#端口模式Switch(config-if)#VLAN配置模式Switch(config-vlan)#EXEC模式：用戶模式switch>交換機(jī)信息的查看，簡單測試命令特權(quán)模式switch#查看、管理交換機(jī)配置信息，測試、調(diào)試交換機(jī)配置命令模式交換機(jī)配置命令模式在用戶模式下進(jìn)入特權(quán)模式Switch>enableSwitch#返回用戶模式Switch#disableSwitch>或Switch#exitPressRETURNtogetstarted!Switch>交換機(jī)配置命令模式配置模式：全局配置模式switch(config)#配置交換機(jī)的整體參數(shù)

接口配置模式switch(config-if)#配置交換機(jī)的接口參數(shù)交換機(jī)配置命令模式進(jìn)入全局配置模式下Switch#configureterminalSwitch(config)#exitSwitch#

進(jìn)入接口配置模式Switch(config)#interface

fastethernet0/1Switch(config-if)#exitSwitch(config)#從子模式下直接返回特權(quán)模式Switch(config-if)#endSwitch#交換機(jī)配置命令模式命令行其他功能獲得幫助命令簡寫使用歷史命令編輯快捷鍵Ctrl+A

光標(biāo)移動(dòng)到命令行的開始位置Ctrl+E光標(biāo)移動(dòng)到命令行的結(jié)束位置ESC+B回移一個(gè)單詞Ctrl+F下移一個(gè)字符Ctrl+B回移一個(gè)字符ESC+F下移一個(gè)單詞Ctrl+D刪除當(dāng)前字符

Ctrl+Por上方向鍵調(diào)出最近(前一)使用過的命令

Ctrl+Nor下方向鍵調(diào)出更近用過的命令

Ctrl+shift+6終止一個(gè)進(jìn)程TELNET管理交換機(jī)Switch(config)#enablesecretlevel10star！配置遠(yuǎn)程登陸密碼Switch(config)#enablesecretlevel150star！配置進(jìn)入特權(quán)模式密碼Switch(config)#interface

vlan1Switch(config-if)#noshutdownSwitch(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0Switch(config-if)#endTELNET管理交換機(jī)telnet192.168.1.1交換機(jī)配置交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)FLASH

閃存交換機(jī)操作系統(tǒng)（RGNOS）、配置文件（config.text）RAM

隨機(jī)存儲(chǔ)器交換機(jī)當(dāng)前運(yùn)行的配置（running-config）ROM

只讀存儲(chǔ)器MiniOS、BootStartROMFlashInterfaceCPURAM配置文件的管理保存配置

將當(dāng)前運(yùn)行的參數(shù)保存到flash中用于系統(tǒng)初始化時(shí)初始化參數(shù)。Switch#copyrunning-configstartup-config

Switch#writememorySwitch#write刪除配置

永久性的刪除flash中不需要的文件。使用命令deleteflash:config.text

刪除VLAN數(shù)據(jù)庫

永久性的刪除flash中VLAN數(shù)據(jù)庫文件。使用命令deleteflash:vlan.dat

查看配置文件內(nèi)容Switch#more

flash:config.textSwitch#showconfigureSwitch#showrunning-config。

交換網(wǎng)絡(luò)中的問題在交換機(jī)組成的校園網(wǎng)絡(luò)里所有主機(jī)都在同一個(gè)廣播域內(nèi)廣播域安全廣播交換網(wǎng)絡(luò)中問題的解決--VLANVLAN20通過VLAN技術(shù)可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一個(gè)安全的隔離、分割廣播域VLAN10VLAN30VLAN40VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）VLAN是在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上劃分出來的邏輯網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)于OSI模型的第二層網(wǎng)絡(luò)。VLAN的劃分不受網(wǎng)絡(luò)端口的實(shí)際物理位置的限制。VLAN有著和普通物理網(wǎng)絡(luò)同樣的屬性。第二層的單播、廣播和多播幀在一個(gè)VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)、擴(kuò)散，而不會(huì)直接進(jìn)入其他的VLAN之中。1234交換機(jī)廣播幀廣播域廣播幀廣播域VLAN技術(shù)VLAN的種類基于端口的VLAN基于MAC地址的VLAN基于交換機(jī)的端口(一個(gè)端口只屬于一個(gè)VLAN)

VLAN的類型:PortVLANPortVLAN設(shè)置在連接主機(jī)的端口F0/1F0/2F0/3Port-vlan原理交換機(jī)端口MAC地址VLANIDF0/1A10F0/2B20F0/3C10F0/1F0/2F0/3ABCVlan10Vlan20Vlan10ABACX創(chuàng)建VLAN10，將它命名為test的例子Switch#configureterminalSwitch(config)#vlan100Switch(config-vlan)#nametestSwitch(config-vlan)#end

把ethernet0/10作為access口加入了VLAN100

Switch#configureterminalSwitch(config)#interfacefastethernet0/10Switch(config-if)#switchportmodeaccessSwitch(config-if)#switchportaccessvlan100Switch(config-if)#end

將接口加入指定的VLAN中PortVLAN，即將連接主機(jī)的端口設(shè)成訪問模式。缺省值配置PortVLAN-AccessPortvlan的配置將一組接口加入某一個(gè)VLANSwitch(config)#interfacerangefastethernet0/1-10，0/15，0/20Switch(config-if-range)#switchportaccessvlan20注：連續(xù)接口0/1-10，不連續(xù)接口用逗號(hào)隔開，但一定要寫明模塊編號(hào)SwitchAVLAN30VLAN20VLAN10SwitchBVLAN30VLAN20VLAN10TagVLAN1.傳輸多個(gè)VLAN的信息2.實(shí)現(xiàn)同一VLAN跨越不同的交換機(jī)VLAN的類型:TagVLAN在Trunk鏈路上傳輸多個(gè)VLAN信息要求Trunk至少要100M。目的,源MAC地址類型,數(shù)據(jù)重新計(jì)算幀檢測序列2字節(jié)標(biāo)記協(xié)議標(biāo)識(shí)

2字節(jié)標(biāo)記控制信息標(biāo)記協(xié)議標(biāo)識(shí)（TPID）:固定值0x8100,表示該幀載有802.1q標(biāo)記信息標(biāo)記控制信息（TCI）:Priority3比特表示優(yōu)先級(jí),Canonicalformatindicator1比特用于總線型以太網(wǎng)、FDDI、令牌環(huán)網(wǎng)。VlanID12比特表示VID，范圍1－4094

IEEE802.1Q數(shù)據(jù)幀802.1q數(shù)據(jù)幀只在交換機(jī)的trunk鏈路上傳輸，對于用戶是完全透明的。默認(rèn)條件下，Trunk上會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)上存在的所有VLAN的數(shù)據(jù)。A交換機(jī)1交換機(jī)2802.1q工作原理B數(shù)據(jù)幀Tag標(biāo)簽配置TagVLAN-Trunk把Fa0/1配成Trunk口Switch#configureterminalSwitch(config)#interfacefastethernet0/1Switch(config-if)#switchportmodetrunkNativeVLANSwitch(config-if)#switchporttrunknativevlan20Switch(config-if)#end每個(gè)Trunk口的缺省nativeVLAN是VLAN1。在配置Trunk鏈路時(shí)，請確保連接鏈路兩端的Trunk口屬于相同的nativeVLAN。下面是一個(gè)把端口0/20配置為TRUNK端口，只允許VLAN2通過Trunk的例子：Switch(config)#interfacefastethernet0/20Switch（config)#switchportmodetrunkSwitch(config-if)#switchporttrunkallowedvlan2Switch(config-if)#end命令：switchporttrunkallowedvlan{[vlan-list]}

功能：設(shè)置trunk端口允許通過vlan；

參數(shù)：[vlan-list]為允許在該trunk端口上通過的vlan

列表；

命令模式：端口配置模式

缺省情況：trunk端口缺省允許通過所有vlan。

使用指南：用戶可以通過本命令設(shè)置哪些vlan

的流量通過trunk端口。配置TagVLAN-Trunk配置TagVLAN驗(yàn)證配置信息Switch#showinterfacesfastethernet0/20switchportInterfaceSwitchportModeAccessNativeProtectedVLANlists------------------------------------------------------------------Fa0/20EnabledTrunk11Enabled1,3-4094Switch#showvlanVLANNameStatusPorts----------------------------------------------1defaultactiveFa0/1,Fa0/2,Fa0/3,Fa0/4Fa0/6,Fa0/7,Fa0/8,Fa0/9Fa0/10,Fa0/11,Fa0/12,Fa0/13Fa0/18,Fa0/19,Fa0/20,Fa0/21Fa0/222VLAN0002activeFa0/5,4VLAN0004activeFa0/14,Fa0/15,Fa0/16,Fa0/17,Fa0/205VLAN0005activeFa0/20,Fa0/23,Fa0/24將VLAN信息保存到flash中Switch#writememory

從flas