实验二交换机配置

实验二交换机配置第1页，共33页，2023年，2月20日，星期六一、实验目的了解交换机的基本工作原理了解交换机的类型熟悉交换机的基本配置方法第2页，共33页，2023年，2月20日，星期六二、实验原理交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能。第3页，共33页，2023年，2月20日，星期六常用交换技术端口交换

端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段（每条网段为一个广播域），不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。以太主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度，端口交换还可细分为：模块交换、端口组交换、端口级交换。第4页，共33页，2023年，2月20日，星期六帧交换

帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种：

直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。

存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制。前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此，各厂商把后一种技术作为重点。第5页，共33页，2023年，2月20日，星期六信元交换

将帧分解成固定大小的信元，该信元处理极易用硬件实现，处理速度快，同时能够完成高级控制功能。

ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向，ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定，因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。第6页，共33页，2023年，2月20日，星期六交换机的种类根据使用的网络技术可以分为

·以大网交换机

·令牌环交换机

·FDDI交换机

·ATM交换机

·快速以太网交换机第7页，共33页，2023年，2月20日，星期六按交换机应用领域来划分

·台式交换机

·工作组交换机

·主干交换机

·企业交换机

·分段交换机

·端口交换机

·网络交换机第8页，共33页，2023年，2月20日，星期六三、交换机的配置方法交换机的详细配置过程比较复杂，而且具体的配置方法会因不同品牌、不同系列的交换机而有所不同。通常网管型交换机可以通过两种方法进行配置：一种就是本地配置；另一种就是远程网络配置两种方式，但是要注意后一种配置方法只有在前一种配置成功后才可进行。第9页，共33页，2023年，2月20日，星期六配置VLAN

什么是VLAN

——虚拟局域网，是指在交换局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。第10页，共33页，2023年，2月20日，星期六组建VLAN的条件

VLAN是建立在物理网络基础上的一种逻辑子网，因此建立VLAN需要相应的支持VLAN技术的网络设备。当网络中的不同VLAN间进行相互通信时，需要路由的支持，这时就需要增加路由设备——要实现路由功能，既可采用路由器，也可采用三层交换机来完成。第11页，共33页，2023年，2月20日，星期六划分VLAN的基本策略

一般有以下三种划分方法：

1、基于端口的VLAN划分

这种划分是把一个或多个交换机上的几个端口划分一个逻辑组，这是最简单、最有效的划分方法。该方法只需网络管理员对网络设备的交换端口进行重新分配即可，不用考虑该端口所连接的设备。第12页，共33页，2023年，2月20日，星期六

2、基于MAC地址的VLAN划分

MAC地址其实就是指网卡的标识符，每一块网卡的MAC地址都是惟一且固化在网卡上的。MAC地址由12位16进制数表示，前8位为厂商标识，后4位为网卡标识。网络管理员可按MAC地址把一些站点划分为一个逻辑子网。第13页，共33页，2023年，2月20日，星期六

3、基于路由的VLAN划分

路由协议工作在网络层，相应的工作设备有路由器和路由交换机（即三层交换机）。该方式允许一个VLAN跨越多个交换机，或一个端口位于多个VLAN中。

第14页，共33页，2023年，2月20日，星期六VLAN网络示意图

第15页，共33页，2023年，2月20日，星期六使用VLAN优点

分割广播风暴

一个VLAN就是一个逻辑广播域，通过对VLAN的创建，隔离了广播，缩小了广播范围。第16页，共33页，2023年，2月20日，星期六为什么需要分割广播风暴？第17页，共33页，2023年，2月20日，星期六

由5台交换机连接了大量客户机构成的网络。假设这时，计算机A需要与计算机B通信。在基于以太网的通信中，必须在数据帧中指定目标MAC地址才能正常通信，因此计算机A必须先广播“ARP请求信息”，来尝试获取计算机B的MAC地址。交换机1收到广播帧后，会将它转发给除接收端口外的其他所有端口，接着，交换机2、3、4、5也会。最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。

第18页，共33页，2023年，2月20日，星期六VLAN分割广播域在一台未设置任何VLAN的二层交换机上，任何广播帧都会被转发给除接收端口外的所有其他端口。例如，计算机A发送广播信息后，会被转发给端口2、3、4。第19页，共33页，2023年，2月20日，星期六这时，如果在交换机上生成红、蓝两个VLAN；同时设置端口1、2属于红色VLAN、端口3、4属于蓝色VLAN。再从A发出广播帧的话，交换机就只会把它转发给同属于一个VLAN的其他端口——也就是同属于红色VLAN的端口2，不会再转发给属于蓝色VLAN的端口。

第20页，共33页，2023年，2月20日，星期六提高网络整体安全性

通过路由访问列表和MAC地址分配等VLAN划分原则，可以控制用户访问权限和逻辑网段大小，将不同用户群划分在不同VLAN，从而提高交换式网络的整体性能和安全性。

第21页，共33页，2023年，2月20日，星期六网络管理简单、直观

对于交换式以太网，如果对某些用户重新进行网段分配，需要网络管理员对网络系统的物理结构重新进行调整，甚至需要追加网络设备，增大网络管理的工作量。而对于采用VLAN技术的网络来说，一个VLAN可以根据部门职能、对象组或者应用将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。在不改动网络物理连接的情况下可以任意地将工作站在工作组或子网之间移动。利用虚拟网络技术，大大减轻了网络管理和维护工作的负担，降低了网络维护费用。在一个交换网络中，VLAN提供了网段和机构的弹性组合机制。第22页，共33页，2023年，2月20日，星期六思科（cisco）交换机本地配置：物理连接如下图所示，通过计算机与交换机的“Console”端口直接连接的方式进行配置。实现配置需要有“超级终端”。第23页，共33页，2023年，2月20日，星期六操作步骤单击“开始”按钮，在“程序”菜单的“附件”选项中单击“超级终端”，弹出如图所示界面。

双击“Hypertrm”图标，弹出如图所示对话框。这个对话框是用来建立一个新的超级终端连接项。第24页，共33页，2023年，2月20日，星期六在“名称”文本框中键入需新建超的级终端连接项名称，这主要是为了便于识别，然后单击“确定”按钮，弹出如图所示的对话框。在“连接时使用”下拉列表框中选择与交换机相连的计算机的串口。单击“确定”按钮，弹出如图所示的对话框。第25页，共33页，2023年，2月20日，星期六设置好基本参数后，单击确定得到如下图所示的启动界面。第26页，共33页，2023年，2月20日，星期六配置模式用户模式：switch>特权模式：switch#VLAN模式：switch(vlan)#全局配置模式：switch(config)#端口配置模式：switch(config-if)#第27页，共33页，2023年，2月20日，星期六基于端口VLAN配置进入配置模式

switch>enableswitch#

switch#vlandatabaseswitch(vlan)#加入VLAN号及VLAN名

switch(vlan)#vlanvlan-idnamevlan-nameswitch(vlan)#vlan2nametest2

vlan2add:name:test2第28页，共33页，2023年，2月20日，星期六将端口分配给VLAN

进入配置状态

switch>enableswitch#switch#configureterminal（conft）

switch(config)#进入要分配的端口

interfaceinterface-id

switch(config)#interfacefastethernet0/1

Switch(config-if)#

第29页，共33页，2023年，2月20日，星期六把端口分配给某一VLANswitchportaccessvlanvlan-id