第四章 交换原理与应用,神州数码网络大学2007-4,前期内容回顾,物理层设备与冲突域数据链路层设备与广播域网络层设备与寻址局域网线缆制作常用命令：ping,arp,tracert,ipconfig,route,nslookup，netsh等。,本章重点内容,传统以太网基础CSMA/CD、MAC帧格式、帧长度的限制 交换式以太网的工作原理交换机的基本功能、交换机的交换方式 交换机配置方法 课堂实验1-7，12-15交换机园区网常用技术 ，课堂实验8-11，16-22提升性能：VLAN、堆叠、链路聚合、生成树提升安全和可管理性 ：私有vlan（可选）、端口镜像、MAC与端口地址绑定,传统以太网技术,CSMA/CD的必要,冲突的产生,.,.,PC1,PC2,PC10,PC8,PC11,共享总线 10Mbps,没数据在，我要发数据,CSMA/CD过程,CS-载波侦听（每个设备都能检测到信号）,MA-多路访问（附在同一物理介质上的设备）,CD-碰撞检测（碰撞发生使每个设备都能知道）,冲突,冲突,冲突,冲突,冲突,MAC帧格式,802.3标准,7字节 1字节 6字节 6字节 2字节 46-1500字节 4字节,有效部分,起始信号,帧长度的限制,最小帧长设置原则即使在网络可达的最远端发生碰撞，在碰撞传回前，发送源不会完成数据发送过程，以确保数据可被重传最大帧长设置原则缓冲器容量和网卡等待传送数据的时间极限值,我的数据没有删除，可以重传,传统以太网的局限性,易产生碰撞，效率低一段时间内，终端平分整个介质带宽而已,。,。,。,我在发数据，你们都不能发,同时都有数据要发送时，串行使用共享的介质,交换式以太网的工作原理,认识交换式以太网,几乎没有碰撞，效率高整个网络的传输介质被分割成不同的碰撞域，碰撞域之间可同时使用传输介质,。,。,。,我在发数据，你们也可以发，互不影响,同时都有数据要发送时，并行使用传输介质,认识交换机,判断+逻辑,交换机的基本功能,地址学习（address learning）,E1,E2,A,B,C,F,外部网,01-11-51-00-3C-C5,E2,F,01-11-51-00-E0-4F,E1,C,01-11-5A-00-74-A0,E1,B,端口,MAC,设备,判断依据的形成,交换机的基本功能,转发/过滤决定,判断方法及最终结果,交换机的硬件构成,BUS,SDRAM,FLASH,交换机的交换方式,直通转发（Cut-through）,直通转发：不进行错误检查,交换机的交换方式,存储转发（Store-and-forward）,存储转发：对所有的错误进行检查，延迟高,交换机的交换方式,碎片隔离（FragmentFree）,碎片隔离：检查前64字节的数据，没有增加显著的延迟,交换机的工作层次,课堂实验,学会使用PC串行接口配置交换机认识交换机的各个端口学会使用超级终端配置连接波特率等属性进入交互机“setup”模式进入交换机”switch”模式使用enable命令进入“switch#”模式使用show running-config命令查看交换机端口名称并将他们与物理端口对应,网络设备的基本存储组件,SDRAM,NVRAM,BootROM,Flash,配置文件Startup-config,软件版本*.bin,动态表及其他运行信息Running-config 等,设备启动版本,不可更新删除，用于错误恢复等操作,1,2,3,课堂实验,理解交换机配置模式配置PC机超级终端进入交换机掌握setup模式的进入方法退出setup模式，进入普通用户模式，使用帮助命令查看当前可用命令进入特权用户模式，使用帮助命令查看当前可用命令，与普通用户模式命令做比较，有什么结论？进入全局配置模式，使用帮助命令查看当前可用命令，与普通用户及特权用户模式命令做比较，有什么结论？进入端口配置模式，使用帮助命令查看当前可用命令，与全局配置模式命令做比较，有什么结论？使用命令从端口配置模式一次性退出到特权用户模式。,思考及练习,除了实验中可进入的状态，设备还有哪些模式可进入，使用什么命令可以进入？在每种模式下通过“？”查看可用的命令，并进一步使用“？”查看命令的具体用法，熟悉帮助信息区别帮助信息中对关键字和参数的不同指示学会识别不同的命令报错信息代表的含义尝试使用实验指导书的步骤将交换机恢复到出厂状态,课堂实验,使用TFTP服务器（PC）对交换机的系统文件进行备份PC网卡IP配置为192.168.1.10/24，使用命令为交换机配置管理IP地址192.168.1.1/24使用交换机的验证命令（ping）测试其与PC机的连通性在PC中安装TFTP服务器软件，配置存储文件的路径交换机中使用show命令和相关参数查看系统文件名字在交换机中使用copy 命令及相关参数将系统文件保存到网络TFTP服务器（PC）中在交换机和TFTP服务器分别验证文件的传输正常。尝试使用copy 命令的另外参数组合完成交换机系统文件的升级工作再尝试使用copy命令将交换机的启动配置文件保存到PC的TFTP服务目录下，系统是否会报错？什么错误？怎样理解？如何解决？如果保存的是运行配置文件是否会出现类似错误？为什么？,课堂实验,认识交换机的地址学习过程PC1-3配置IP地址192.168.1.11-13三个地址，使用三个双绞线接入交换机的三个端口PC1登录交换机控制台端口配置交换机在PC中使用ipconfig /all的命令查看与交换机连接的网卡的MAC地址并记录使用show mac-address-table命令查看交换机当前的地址学习结果？为什么？使用PC1发出Ping 192.168.1.99的命令，再使用show mac-address-table的命令查看地址学习结果？为什么？使用PC1发出Ping 192.168.1.12的命令，使用show mac-address-table的命令查看地址学习结果？为什么？使用PC1发出Ping 192.168.1.13的命令，使用show mac-address-table的命令查看地址学习结果？为什么？,课堂实验,两台交换机环境的地址学习结果两台交换机使用第24口互连使用PC1发出Ping 192.168.1.99的命令，再使用show mac-address-table的命令查看两台设备的地址学习结果？为什么？使用PC1发出Ping 192.168.1.12的命令，使用show mac-address-table的命令查看地址学习结果？为什么？使用PC1发出Ping 192.168.1.13的命令，使用show mac-address-table的命令查看地址学习结果？为什么？通过实验可以得出什么结论？多台交换机互连环境地址表是怎样的？,交换机功能-转发过滤决定,交换机附加功能,问题的提出,广播风暴,广播风暴,A,B,冗余链路的危害,MAC地址系统失效,课堂实验,两台交换机在全局配置模式使用no span关闭生成树协议交换机用1根线互连PC1与PC2的IP地址设置相同网段PC1 上ping PC2 t连接交换机之间的另外一根线，理解现象在交换机中频繁使用show mac-address-table命令，结果怎样？,1,4,PC1,PC2,交换机功能-避免冗余环路,服务器,E4,E3,E1,E2,E0,E5,E6,E7,E8,E9,生成树协议,课堂实验,生成树根的选择交换机之间连接一根网线，启动生成树协议PC1连续ping PC2将交换机之间再连接一根网线，观察连续Ping的状态如何？使用原理解释现象。停止Ping，在交换机中使用show spanning-tree命令察看生成树状态确定当前的根交换机是哪一个？使用原理解释为什么？在交换机中寻找配置命令使当前的非根交换机可以在生成树拓扑中成为根交换机。,PC1,PC2,课堂实验,使用前一个实验的方法将switchA设置为根交换机在交换机中使用show spanning-tree命令查看端口状态，确定switchB中的根端口处于转发状态，使用理论解释为何3端口被阻塞思考怎样更改设置使4端口被阻塞？如果不改设置怎样能使4端口阻塞？,提升交换网络的性能,一、VLAN技术,VLAN技术概述,VLAN：Virtual Local Area Network中译名为虚拟局域网 一组逻辑上的设备或用户不同交换机的端口间有可能会连通相同交换机的端口间也有可能不能通可以共享广播数据，单播数据可直达,VLAN功能,提升网络性能 广播被限制在一个VLAN内部，其他VLAN用户可保证传输效率提升安全性 只有相同VLAN成员数据包可以随意联系符合组织结构逻辑分布将交换机的物理连通转变为网络的逻辑连通性满足设置灵活的网管需要配置在交换机中完成，网络环境的变化由网管通过配置改变,VLAN应用,物理系计算机房,外语系语音室,外语系语音室,机械系计算机房,教学楼中心机房,VLAN200,VLAN100,VLAN实现方法,通过设置端口实现VLAN划分通过终端的MAC地址实现VLAN划分,PC1,PC2,1,2,1,2,课堂实验,单台交换机的VLAN划分,步骤,按照实验指导中的规划，创建交换机中的VLAN100和200为VLAN100和VLAN200添加各自的成员端口1-8和9-16验证：从交换机本身验证结果使用show vlan和show running-config，查看显示结果PC2的IP设置为192.168.1.20；PC1的IP设置为192.168.1.10； PC2连接在端口16中固定不动PC1开启在命令行模式下的ping 192.168.1.20 t 命令，查看命令结果移动PC1到交换机1-16中的其他端口，记录在哪些端口时PC1和PC2是可以互相ping通的。查看总结出的现象与VLAN的规划有何联系,Show vlan输出理解,VLAN Name Type Media Ports- - - - -1 default Static ENET Ethernet0/0/1 Ethernet0/0/2 Ethernet0/0/3 Ethernet0/0/4 Ethernet0/0/5 Ethernet0/0/6 Ethernet0/0/7 Ethernet0/0/8 Ethernet0/0/9 Ethernet0/0/10 Ethernet0/0/11 Ethernet0/0/12 Ethernet0/0/13 Ethernet0/0/14 Ethernet0/0/15 Ethernet0/0/16 Ethernet0/0/17 Ethernet0/0/18 Ethernet0/0/19 Ethernet0/0/20 Ethernet0/0/21 Ethernet0/0/22 Ethernet0/0/23 Ethernet0/0/24100 VLAN0100 Static ENET ！已经创建了vlan100，vlan100中没有端口；200 VLAN0200 Static ENET ！已经创建了vlan200，vlan200中没有端口；,