网络交换机的使用和维护.ppt

第五章：信息资源管理,校园局域网培训,贺全荣,交换机的使用和维护,交换机是计算机网络（如学校局域网）中使用数量最多的硬件设备，一般的局域网中有几台到几十台交换机，交换机是局域网的核心组成部分，一般可以用的传输介质有双绞线、光纤等，如图,港湾6802,天融信4000,NAS,中庆服务器组,港湾3550-48,教学二楼（3550-24）,教学三楼（3550-24）,教学大楼（3550-48）,九澧楼（3550E-48）,正雅楼西（3550-48）,正雅楼东（3550-48）,Cisco1924(29栋),Cisco1924(21栋),Cisco1924,教研中心,Cisco1924,科学馆,21、22、25、26、27、28、29,信息中心,食堂,Quidways2403,资源文件服务器,贺全荣制,一中网络拓扑图,Quidways2403,格物6个,正心6个,诚意6个,致知6个,教师公寓群,老教师宿舍群,ZTE2826S,Quidways2403H-EI,Quidways2016-EI,Quidways2403H-EI,ZTE2826S,Internet,网上阅卷,图书办公楼h3c s1550,3550-48(25栋),交换机的功能,交换机（Switch），是一种使电脑等网络设备能够相互独享带宽高速通信的网络设备，通俗的说就是在网络中进行数据包的交换传输，起的是信息中转站的作用，它把从某个端口接收到的数据从其他端口转发出去。 其特点是交换机的端口带宽的独享。例如一台100Mbps的交换机，在使用时每一对端口的数据传输速率是1000Mbps，不会随使用的端口数增加而减少。而普通的HUB或者集线器各个端口是共享带宽的，随使用的端口数增加，每个端口的数据传输能力会降低。,交换机的工作原理,交换机内存里有一个FDB表，记录了该交换机下所有网络设备的MAC地址和对应的端口编号，如图,交换机的工作原理,二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个FDB地址表中。具体的工作流程如下： （1） 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道数据包是从哪台机器和哪个端口上来的； （2） 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口； （3） 如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上； （4） 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器有回应时，交换机就可以学习到目的MAC地址与哪个端口对应，并把记录添加到FDB表格中，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。,交换机的分类 交换机的分类标准有很多，由于局域网中一般使用的是以太网交换机，这里只讨论以太网交换机,按端口传输介质和速度划分 10M交换机：这种交换机的所有端口都是10M的，所用的传输介质一般为双绞线，传输速度比较慢，价格比较便宜，现在除了一些对网络速度要求不高的场所在用外，已逐渐淘汰了。 100M交换机：这种交换机的端口都是100M的，传输介质一般为双绞线，传输速度相对较快，目前这是应用最广泛的一种交换机。 1000M交换机：这种交换机一般部分或者所有的端口是1000M的，1000M的端口可能是千兆电口，也可能是千兆的光口，传输介质有双绞线和光纤，价格相对贵一些，主要应用于大型局域网或者对网络速度要求很高的地方。,按ISO/OSI参考模型层次划分 二层交换机：二层交换机属网络参考模型中的数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，保存在交换机的FDB表（MAC地址与对应的端口表）中，再根据MAC地址进行数据转发，二层交换机一般用于小型的局域网和大型局域网的接入层。,三层交换机：三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发，如果把大型网络按照部门，地域等等因素划分成一个个小局域网，这将导致大量的不同网络之间的互访，单纯的使用二层交换机不能实现不同网络间的互访，这种情况下就采用具有路由功能的快速转发的三层交换机。三层交换机一般部署在局域网的核心层。,交换机的选择和购买 交换机是一个网络的核心和支柱，对整个网络的性能影响很大，下面对交换机一些重要技术参数作简要介绍，以便于在设计网络拓扑结构和购置交换机时，根据网络的实际需要作出正确的选择。 背板带宽 交换机的背板带宽，指交换机接口和数据总线间所能吞吐的最大数据流量，它觉得了交换机总的数据交换转发能力，一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据量就越大，性能越好。 转发速率 转发速率也是交换机一个非常重要的参数，指单位时间内交换机能处理传输的数据包的数量。目前很多交换机都是线速交换，所谓线速交换，是指转发处理速度达到传输介质上的数据传输速度。,延时 交换机延时是指从交换机接收数据包到开始向目的端口复制数据包的时间间隔，延时越小，数据的传输速率越快，网络的效率也就越高。 网管功能 交换机的管理功能是指用户能对交换机进行配置管理，一般中高档交换机都是可网管的，一般使用超级终端或者TELNET命令行方式对交换机进行管理，该内容在后面有详细的介绍。 端口数量、速率和类型 目前交换机的端口数量一般有12口、24口、48口等，从端口的速率来看，目前主要为100Mbit/s和1000Mbit/s二种。另外还要考虑端口类型的扩展，如是否有光模块插槽等，为以后网络的升级做考虑。这些我们都要根据网络的实际需求来考虑。,虚拟局域网（简称为VLAN）是将局域网划分为若干个子网的交换技术。每个子网形成一个独立的网段，称为一个VLAN，每个网段内所有主机间的通讯和广播仅限于该VLAN内，适用于比较大的网络，一般3层交换机支持VLAN功能，各个VLAN之间可以通讯。 VLAN的好处就是划分子网，便于管理维护，每个子网可以是一个IP网段，扩大了IP地址资源，而且VLAN之间可以隔离广播，减少病毒传播的机会。,交换机的虚拟局域网（简称为VLAN）,交换机的接口类型,1、 双绞线RJ-45接口 这是我们见的最多、应用最广的一种接口类型，它属于双绞线以太网接口类型。,2、光纤接口 一般在1000Mbps的高档交换机上才有光纤接口,3、Console配置接口 可进行网络管理的交换机上一般都有一个“Console”端口，它是专门用于对交换机进行配置和管理的。,交换机的配置方法和使用实战案例（见DOC文档第14章）,1、介绍如何配置交换机，几种常见的配置方式,2、通过一个校园网的实例，详细介绍交换机的配置,交换机的保养和维护,1、防雷 安装交换机的时候要接好地线,2、防尘、水、火、高温,使用过程中要定期清理灰尘，灰尘太多可能聚集太多的静电，导致交换机设备被雷击的可能性增加，另外灰尘多也导致散热不行，造成交换机通讯性能下降，甚至死机，尤其是风扇和出风口上过多的灰尘，可以打开交换机进行清理。,3、防环路,环路是指把一根网线的2端同时插在同一个交换机上,危害：导致交换机性能大幅度下降、设置死机，网络瘫痪,在保修期外的一些小故障的维修,1、部分端口坏，一般是雷击坏，可以找维修公司换端口，比重新买交换机便宜很多。,2、电源坏，导致不供电，可以购买同型号电源更换,3、交换机上的光模块坏，更换模块即可,交换机速度变慢，网络速度变慢的处理：,1、重启交换机试试 2、进入交换机查看交换机的CPU利用率、内存利用率，温度等 3、观察是哪些端口的指示灯