以太网交换机基础及配置(V50)课件

以太网交换机基础及配置

网络基础局域网&广域网OSI参考模型TCP/IP与子网规划常用接口与线缆LAN&WAN接口与线缆逻辑接口2目标掌握CSMA/CD和以太网基本原理掌握基本的交换技术

掌握Quidway交换机的相关技术S3026交换机的基本配置和命令VLAN基本原理和配置STP的基本原理通过本课程的学习，您应该能够：

3课程内容

以太网基础交换技术以太网交换机基本原理与配置4以太网基础802.3相关电缆802.3MAC子层协议IEEE802.2标准:LogicLinkControl（LLC）常用以太网连接方式快速以太网简介5参考资料IEEE802.3IEEE802.2IEEE802.3uIEEE802.3z6以太网简介以太网由Xerox公司PARC研究中心于1973年5月22日首次提出xIc以太电缆分接器接口电缆收发器站点接口控制器终端器7802.3线缆名称线缆最大传输距离10BASE-5粗同轴电缆500m10BASE-2细同轴电缆200m10BASE-T双绞线100m10BASE-F光纤2000m8802.3帧PRE:先导字节,7个10101010SFD:帧开始标志,10101011DA:目的MAC地址SA:源MAC地址LEN:LLC帧长度DATA:数据字段PAD:填充字段CRC:校验字段716622or34LLC帧64到1518字节字节CRCPADDATALLC控制信息LENSADASFDPRE9MAC与802.2标准LLCMAC数据链路层物理层LLC的位置网络层协议格式分组网络MAC头LLC头分组MACLLC头分组10三种802.3连接方式10Base510Base210BaseT收发器夹子收发器电缆芯连接器双绞线集线器11802.3u标准名称线缆最大传输距离优点100Base-T4双绞线100m使用3类线100Base-Tx双绞线100m100Mbps全双工100Base-F光纤2000m100Mbps全双工124.1.1IP协议原理IP协议（InternetProtocol）TCP/IP协议簇的运作核心，位于TCP/IP协议的网际层目前采用的版本为版本4，其基本文档是RFC791（RFC文档主页：）1313TCP/IP协议与ISO/OSI模型144.1.1IP协议原理IP协议的主要功能寻址与路由用IP地址来标识Internet的主机源IP地址和目标IP地址IP地址和MAC地址的匹配（ARP、RARP）分段与重组将数据报拆分成一个个能够适合下层技术传输的小数据报到达目的地后，需要将拆分后的多个数据报重组成原始数据报15154.1.2IP地址的划分IP地址概述IP地址是IP协议中主机的标识，具有惟一性IP地址由32位二进制数组成，为了便于书写和记忆，通常用“点分十进制记法”来表示，如“5”IP地址管理和分配机构：ICANN、CNNIC在某些操作系统下，可以为一块网卡设置多个IP地址IP地址查看命令Windows95/98/Me：winipcfgWindowsNT/2000/XP/Vista/7：ipconfig/allUNIX/Linux：ifconfig16164.1.2IP地址的划分IP地址分类IP地址的组成网络号主机号17174.1.2IP地址的划分IP地址分/p>

31A0网络号(7位)主机号（24位）B10网络号（14位）主机号（16位）C110网络号（21位）主机号(8位)D1110组播地址E1111保留地址184.1.2IP地址的划分IP地址分类各类IP地址的范围各类IP地址的网络数：2n各类IP地址每个网络内的主机数：2m-219194.1.2IP地址的划分特殊的IP地址网络地址：IP地址中主机地址部分全为0广播地址：IP地址中主机地址部分全为1代表路由表的缺省路由代表主机本身（尚未获得IP地址情况下）55：受限广播或本地广播/8：Loopback地址，用于测试TCP/IP,,……私有地址（PrivateAddress）A类：/8（即~55）B类：/12C类：/1620204.1.2IP地址的划分子网划分和子网掩码为何要进行子网划分？提高IP地址的利用率子网划分的原理借用主机地址部分的若干位以作为子网地址21网络号主机号网络号子网号主机号214.1.2IP地址的划分子网掩码划分实例22网络号子网号新的网络号11001010011110000101100000000000110010100111100001011000010000001100101001111000010110001000000011001010011110000101100011000000~

55224.1.2IP地址的划分子网掩码用来区分IP地址中哪些位属于网络地址，哪些位属于主机地址子网掩码中的“1”表示IP地址中对应的位属于网络地址，“0”则表示主机地址通常情况下，子网掩码由一串连续的“1”和一串连续的“0”组成，也采用“点分十进制记法”来书写简化书写方式：/2423234.1.2IP地址的划分子网掩码根据IP地址和子网掩码计算对应的网络地址将IP地址和子网掩码进行“位与”运算举例：66/2624110010100111100001011000101001101111111111111111

1111111111000000位与11001010011110000101100010000000思考：何时需要计算网络地址？244.1.2IP地址的划分C类网络可能的子网划分方式及其子网掩码25子网地址位数子网数子网掩码01122824923824416405324866452最大主机数25412662301462思考：为何子网地址位数不能为7或8？常用在路由器互联的情况，如：P131图4-725课程内容

以太网基础交换技术交换机基本原理及配置

26交换技术局域网交换技术局域网交换机逻辑模型交换机输入输出接口配置交换机27局域网交换技术Hub冲突域Switch冲突域1冲突域228LANSwitch逻辑模型三层及三层以上LLCMAC物理层桥协议实体转发逻辑输入输出输入输出29LANSwitch转发逻辑MAC地址表MAC地址端口号学习逻辑学习逻辑过滤/转发逻辑接口接口30LANSwitch输入输出接口

上行接口LANSwitchLANSwitch10Base-T链路100Base-Fx全双工链路接入接口31现代局域网模型外部网络三层交换机交换机交换机交换机交换机交换机交换机32课程内容

以太网基础交换技术S3026以太网交换机基本原理与配置33QuidwayS3026交换机基本原理及配置配置基础与配置模型QuidwayS3928端口配置VLAN与VLAN配置端口聚合STP基本原理与配置34参考资料IEEE802.1qIEEE802.1dIEEE802.1w35QuidwayS3928配置端口：Console固定端口：100BASE-TX:24扩展插槽：2扩展模块：1口100BASE-FX单模模块

1口100BASE-FX多模模块

1口100BASE-TX模块

1口1000BASE-SX单模模块

1口1000BASE-LX多模模块

1口1000BASE-T模块

QuidwayS3026前面板

QuidwayS3026后面板36超级终端设置配置视图用户视图系统视图以太网端口视图VLAN视图VLAN接口视图用户界面视图……37用户视图<Quidway>?Userviewcommands:boot Setbootoption

cd Changethecurrentpathclock Specifythesystemclockcluster Runclustercommandcopy Copythefiledebugging Enablesystemdebuggingfunctionsdelete Deletethefile

……

38系统视图[Quidway]?[Quidway]superpassword修改Super密码[Quidway]sysname交换机命名[Quidway]interface

ethernet0/1进入接口视图[Quidway]quit退出系统视图[Quidway]info-centerconsolechannelconsole信息输出设置[Quidway]monitor-portethernet0/1配置端口镜像39配置端口[Quidway-Ethernet0/1]?[Quidway-Ethernet0/1]duplex{half|full|auto}配置端口双工工作状态[Quidway-Ethernet0/1]speed{10|100|auto}配置端口工作速率[Quidway-Ethernet0/1]flow-control配置端口流控[Quidway-Ethernet0/1]mdi{across|auto|normal}配置端口MDI/MDIX状态[Quidway-Ethernet0/1]shutdown/undoshutdown关闭/打开接口402.8.1虚拟局域网技术概述41网桥和交换机只能分割冲突域，不能分割广播域

VLAN技术可以分割广播域412.8.1虚拟局域网技术概述虚拟局域网（VLAN）技术利用交换机对帧传输的控制能力，在网络的物理拓扑结构基础上建立多个逻辑网络VLAN的划分可以突破物理位置的限制，依据网络的功能和应用等因素来进行一个VLAN可以被看作一个广播域，VLAN内的站点间可以直接进行通信，而不同VLAN内的站点则需要借助路由器进行通信42422.8.1虚拟局域网技术概述传统LAN分段与VLAN分段的比较43432.8.1虚拟局域网技术概述VLAN的优点隔离网络广播风暴增强了网络安全性简化网络管理和维护提高网络性能44442.8.2虚拟局域网的交换方式端口交换交换机上的所有端口划分成若干个共享式的互相独立的VLAN帧交换每个端口可以被分配给任何VLAN，即在网络系统中形成了若干个VLAN端口若接收到一个广播帧，则该帧只能在该端口所属的VLAN中转发到其它端口45452.8.3虚拟局域网的标准和协议IEEE802.10标准安全性方面的标准，定义了一个单独的协议数据单元，插在MAC的帧头和数据区域之间，可用作VLAN的标识域IEEE802.1Q标准VLAN互操作性的标准规定VLAN中MAC帧的格式，制定了诸如帧发送及校验、回路检测、对QoS参数的支持以及对网管系统的支持等CiscoISL协议Cisco公司定义的VLAN标准对IEEE802.1Q进行补充，提高数据传输效率在Cisco交换机中，可以选择其中的一种标准来使用4646IEEE802.1Q标准每一个支持802.1Q协议的主机，在发送数据包时，都在原来的以太网帧头中的源地址后增加了一个4字节的802.1Q帧头，之后接原来以太网的长度或类型域，如图所示47IEEE802.1Q标准这4个字节的802.1Q标签头包含了2个字节的标签协议标识（TPID--TagProtocolIdentifier，它的值是8100），和两个字节的标签控制信息（TCI--TagControlInformation），TPID是IEEE定义的新的类型，表明这是一个加了802.1Q标签的本文，如图所示。

48IEEE802.1Q标准LANIdentified(VLANID):这是一个12位的域，指明VLAN的ID，一共4096个，每个支持802.1Q协议的主机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明自己属于哪一个VLAN，目前TNETX3270只支持32个VLAN。CanonicalFormatIndicator(cfi)：这一位主要用于总线型的以太网与FDDI、令牌环网交换数据时的帧格式。Priority：这3位指明帧的优先级。一共有8种优先级，主要用于当交换机阻塞时，优先发送哪个数据包。492.8.4虚拟局域网的划分方式基于端口的划分VLAN被理解为交换机端口的集合VLAN中的端口可以来自不同的交换机一个端口上的所有计算机都属于一个VLAN基于MAC地址的划分VLAN是一张MAC清单一个站点改变交换机端口不改变其VLANVLAN成员策略服务器VMPS提供MAC地址到VLAN成员关系的关联基于网络层的VLAN相同网络层协议的主机相同端口上的计算机可属于不同VLAN50502.8.5VLAN的设计VLAN设计的几项原则VLAN的划分和设计主要以计算机所在的部门或计算机所承担的功能为依据VLAN设计应与IP地址的规划相结合一个VLAN内的主机数量不宜过多VLAN的划分不宜太细51512.8.6交换机中VLAN的配置VLAN的管理集中式管理Cisco交换机中的VTP协议（VLAN主干协议）非集中式管理注意VLANID与VLANName的区别VLAN端口成员的管理多VLAN配置：一个交换机端口同时成为多个VLAN的成员PVID（PortVLANID）：端口的默认VLAN，一个帧进入该端口后，该帧头部中的VID被赋值为PVID52522.8.6交换机中VLAN的配置多VLAN配置示意图5353VLAN示意DASATypeDataCRCDASATypeDataCRCTag0x8100PriorityCFIVLANID标准以太帧trunkVLAN1VLAN2VLANtag帧54VLAN基本配置[Quidway]vlan3[Quidway]undo

vlan3创建/删除一个VLAN/进入VLAN配置视图[Quidway-vlan3]portethernet0/1toethernet0/4给VLAN增加/删除以太网接口[Quidway-Ethernet0/2]portaccessvlan3将端口加入到指定VLAN[Quidway-Ethernet0/2]portlink-type{trunk|access|hybrid}设置端口工作模式[Quidway-Ethernet0/2]porttrunkpermitvlan{ID|All}设置trunk端口允许通过的VLAN[Quidway-Ethernet0/2]porttrunkpvid

vlan3设置trunk端口的PVID55配置端口聚合配置端口聚合link-aggregationport_num1

toport_num2

{ingress|both}[Quidway]link-aggregationethernet0/7toethernet0/10ingress清除端口聚合undolink-aggregation{master_port_num|all}[Quidway]undolink-aggregationethernet0/756一个有环路的局域网STP(SpanningTreeProtocol)选择根交换机优先级MAC地址Switch-3PORT14PORT20Switch-2PORT6PORT8Switch-1PORT4PORT1157STP基本配置开启/关闭生成树功能stp{enable|disable}[Quidway]stpenable[Quidway-Ethernet0/3]stpdisable缺省情况下，Quidway交换机的生成树功能是关闭的58用QuidwayS3026简