月11号二层网络中常用技术上

思博网络

SPOTO二层网络中常用的技术（上）讲师：梁老师日期：2019年3月11日010302交换机的基本工作原理二层交换网络所面临的问题03STP协议的初步认识学好这项技术在工作中有何作用？福州校区成立20032007上海校区成立2014转型线上2017腾讯课堂官方认证福建十大影响力品牌2018腾讯课堂金课堂奖4思博是做什么的？SPOTO思博网络是互联网技术人才培训教育机构，致力于培育优质的互联网人才。帮助学员拿到IE证书是我们一直坚持的目标。思博的十六年历程思博网络成立于2003年，共帮助1000+学员拿到IE证书，是业内通过IE人数最多机构。关于IE的过程，我们比学员更是深有体会，尽全力帮助学员获得IE是我们的心愿。思博的方向我们在思科认证、华为认证、Linux、CISSP信息安全认证、云计算、大数据和人工智能等领域为客户提供有竞争力的培训产品和可信赖的服务。思博团队思博的讲师来自各个方向，拥有多年的项目经验和教学经验。思博的售后服务会让我们的学员得到更多的保证，为思博的学员提供强有力的支持。R&S数通方向企业有能力独立搭建完整的大中型复杂网络，将企业中所需的语音、无线、云、安全和存储全面地集成到网络之中，并且能满足各种应用对网络的使用需求.。Cloud云计算方向企业有能力构建大中型复杂云计算平台，满足主流应用需求，并能根据业务发展节奏规划企业IT平台，应对云计算时代的挑战。BigData大数据方向企业掌握了运用大数据技术进行大数据分析应用、大数据挖掘应用的能力。Security安全方向企业有能力构建信息安全解决方案，满足网络安全设计需求，并能根据业务发展节奏规划企业网络安全，应对日益多样的网络安全挑战。Storage存储方向企业有能力构建信息存储解决方案，满足主流OS、DB应用需求，并能根据业务发展节奏规划企业IT平台，应对大数据时代的挑战。DC数据中心方向企业有能力规划设计和运维云数据中心，或为客户提供云数据中心规划设计和运维服务的能力。华为数通课堂未报名的同学请点击“立即报名”，思博为你提供精彩干货内容，该链接下所有课程全部免费。华为云计算课堂更多现金红包、录屏、讲师答疑，请加微信号：思博金牌讲师HCIE-RS

&

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#5654丰富的项目经验上海洋山港四期网络建设项目君康人寿网络灾备数据中心建设项目上海银行网络建设项目等...技能精通OSPF/BGP/ISIS/STP/VRRP等主流技术精通FusionSphere

Openstack/Fusion

Storage/Fusion

Access等主流云计算技术交换机的基本工作原理二层交换网络所面临的问题STP协议的初步了解交换机的基本工作原理SWA主机AIP:

10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AA主机BIP:

10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BB主机CIP:

10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC交换机工作在数据链路层，转发数据帧。交换机QQ群接口人员转发私聊泛洪@所有人丢弃屏蔽群交换机中有一个MAC表：记录mac地址与接口的对应关系G0/0/1G0/0/2G0/0/3小型交换网络华为-S5700交换机泛洪（Flooding）转发（Forwarding）丢弃（Discarding）交换机的转发行为1、交换机收到广播帧、未知单播帧都会进行泛洪的2、交换机收到已知单播帧，会从MAC地址表中进行转发3、交换机从一个接口收到的帧不会从该接口发出来，也就是丢SWA主机AIP:

10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AA主机CIP:

10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC主机BIP:

10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBG0/0/3G0/0/1

G0/0/2MAC地址表MAC接口交换机初始状态初始状态下，交换机MAC地址表为空。怎么样才能让mac地址表有内容呢？1、自己手动添加条目进去（一般不建议）2、让交换机自己学习SWAG0/0/3G0/0/1

G0/0/2MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1交换机将收到的数据帧的源MAC地址和对应接口记录到主机AIP:

10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AA主机CIP:

10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC主机BIP:

10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBMAC地址表中。MAC地址表学习MAC地址MAC地址表项的老化时间为300秒。如果在老化时间内再次收到主机A发送的数据帧，

SWA中保存的主机A的MAC地址和G0/0/1的映射的老化时间会被刷新。此后，如果交换机收到目标MAC地址为00-01-02-03-04-AA的数据帧时，都将通过G0/0/1端口转发。MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1SWA主机AIP:

10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AA主机CIP:

10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC主机BIP:

10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBG0/0/3G0/0/1

G0/0/2Dec.MacSrc.MacMAC地址表转发数据帧当数据帧的目的MAC地址不在MAC表中或者目的MAC地址为广播地址时，交换机会泛洪该帧。MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/100-01-02-03-04-CCG0/0/3SWA主机AIP:

10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AA主机C

IP:

10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC主机BIP:

10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC地址表目标主机回复交换机根据MAC地址表将目标主机的回复信息单播转发给源主机。二层交换网络所面临的问题SWASWBSWDSWCSWE二层交换网络如果交换机之间仅使用一条链路互连，则可能会出现单点故障，导致业务中断。为了解决此类问题，交换机在互连时一般都会使用冗余链路来实现备份冗余链路虽然增强了网络的可靠性，但是也会产生环路，而环路会带来一系列的问题，继而导致通信质量下降和通信业务中断等问题环路会引起广播风暴，网络中的主机会收到重复数据帧。00-05-06-07-08-AA00-05-06-07-08-BBSWBSWASWC主机A主机B广播风暴主机A向外发送了一个单播帧，假设此单播帧的目的MAC地址在网络中所有交换机的MAC地址表中都暂时不存在。SWB接收到此帧后，将其转发到

SWA和SWC，SWA和SWC也会将此帧转发到除了接收此帧的其他所有端口，结果此帧又会被再次转发给SWB，这种循环会一直持续，于是便产生了广播风暴。交换机性能会因此急速下降，并会导致业务中断。MAC端口00-05-06-07-08-AAG0/0/300-05-06-07-08-AAG0/0/2环路会引起MAC地址表震荡。主机A主机BSWASWCSWBG0/0/2G0/0/1G0/0/3G0/0/1G0/0/2G0/0/1G0/0/2G0/0/300-05-06-07-08-AA00-05-06-07-08-BBMAC地址表MAC地址表震荡STP协议的初步了解SWASWCSWBSTP（802.1d）的作用STP通过阻塞端口来消除环路，并能够实现链路备份的目的STP的作用：消除环路：通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的环路。链路备份：当活动路径发生故障时，激活备份链路，及时恢复网络连通性。Page

27PIDPVIBPDUTypeFlagsRootIDRPCBridgeIDPortIDMessageAgeMaxAgeHelloTimeFwdDelayBPDUBPDURootSWASWBSWCBPDUBPDU（Bridge

Protocol

Data

Unit）（BID）桥ID共8个字节，由16位的桥优先级（Bridge

Priority）和48位的MAC地址构

成。在STP网络中，桥优先级是可以配置的，取值范围是0～65535，默认值为32768。数值越小越优先会被选举为根桥。如果优先级相同，则会比较MAC地址，MAC地址越小则越优先(PID)端口ID，端口ID由端口优先级和端口号构成。端口优先级取值范围是0到240，步长为16，即取值必须为16的整数倍。缺省情况下，端口优先级是128。端口ID（Port

ID)可以用来确定端口角色。端口优先级越小越越优先，如果端口优先级相同，则会比较端口ID，越小越优先2的10次方等于10242的12次方等于40962的15次方等于32768Hello

Time运行STP协议的设备发送配置消息BPDU的间间隔，用于设备检测链路是否存在故障设备每隔Hello

Time时间会向周围的设备发BPDU报文。默认2sMax

Age端口的BPDU报文老化时间，可在根桥上通命令人为改动老化时间。默认20sForward

DelayStp中就是依靠这个时间来进行破除环路的默认15sMessage

Age该BPDU的消息年龄，默认20sSTP的操作步骤：1.

选举一个根桥。(root交换机)

（根据每台设备的优先级和mac地址进行比较，都是越小越好）2.

每个非根交换机选举一个根端口（RP端口）（RP端口是到达ROOT最优路径的一个端口）3.

每个网段选举一个指定端口。(DP)（

DP端口是用来发送BPDU报文的）4.

阻塞非根、非指定端口。（在STP里面对应的就是AP端口）Non-RootNon-RootDADR

SWCSWBRRootDPri

4096SWAPri

8192Pri

32768SWA32768

00-01-02-03-04-BB32768

00-01-02-03-04-CC4096

00-01-02-03-04-AASWCSWBRoot1、根桥（root）选举只有root交换机才能发送BPDU，非根交换机会进行转发1、每一台交换机启动STP后，都认为自己是根桥。2、所有的端口都为DP（指定端口）3、相互发送BPDU后，会比较优先级和mac地址4、优先级越小越好、mac地址越小越好RootG0/0/1G0/0/2G0/0/1G0/0/2G0/0/2G0/0/1RRSWASWCSWBRPC

20000RPC

0RPC

0RPC

2000032768

00-01-02-03-04-BB32768

00-01-02-03-04-CC4096

00-01-02-03-04-AA2、根端口(RP)选举比较原则如下：RP端口在我们非根交换机上选举

非根交换机上有且只有一个RP端口RP端口是到达root交换机的最优路径1、该端口到达root交换机的开销（入口开销之和）2、发送设备的BID3、对端设备的PID如图所示：需求如下：1、SW2的G0/0/3想变成RP端口？怎么做？2、SW2的G0/0/1想变成RP端口？怎么做？1、该端口到达root交换机的开销（入口开销之和）2、发送设备的BID3、对端设备的PID问题：怎么样让SW11的G0/0/4变成RP端口呢？SW5SW6RootG0/0/1G0/0/2G0/0/3G0/0/41、该端口到达root交换机的开销（入口开销之和）2、发送设备的BID3、对端设备的PID（注意是对端设备的PID）想让SW6的G0/0/4口成为RP端口？怎么办？问题1：此时在SW8中，哪一个接口是RP端口