任务2.1 认识交换机

Module2交换技术《网络互联技术》任务2.1

认识交换机交换机分类交换机接口交换机指示灯交换机基本功能交换机工作原理在网络集成项目中会应用到各类交换机，熟悉交换机的外部特征、种类、接口类型、指示灯状态及功能原理等基本常识，能够为其在设备选型、方案设计、故障排除等运维工作中提供基本的判断。本次任务介绍交换机的外观特征及工作原理，初步认识交换机的功能特性。任务背景准备知识1.交换机分类

网管型交换机产品提供了基于终端控制口、基于Web页面以及支持Telnet远程登录网络等多种网络管理方式。因此网络管理人员可以对该交换机的工作状态、网络运行状况进行本地或远程的实时监控，并通过相关技术的配置应用来对网络进行管理。非网管完成交换机最基本的通信功能，不能通过交换机对网络进行控制和管理。可网管通过对交换机进行配置，使网络实现相应的通信需求。可否管理2.交换机接口（1）接口分类业务接口：主要承担业务数据的接收和发送。以太网电接口：主要用于连接终端或设备互连。以太网光接口：主要用于设备互连或连接服务器。管理接口通常意义上的管理接口是指Console接口，需配套使用Console通信线缆连接配置终端的COM接口，基于CLI的方式来进行现场配置。监控口用于监控机柜门、设备电源或备用电源等设备的接口。华为仅部分交换机支持监控口。2.交换机接口序号名称描述1电源模块槽位安装电源模块2插卡槽位安装以太网光接口插卡3ESD插孔在对交换机设备进行安装维护操作时需要佩戴防静电腕带，防静电腕带的一端要插在机箱上的ESD插孔里4Console接口管理接口，与配置终端的COM串口连接，用于搭建现场配置环境5ETH接口管理接口，与配置终端网口连接，用于搭建现场或远程配置环境6USB接口配合U盘使用，可用于开局、传输配置文件、升级文件等7以太网电接口24个10/100/1000BASE-T以太网电接口，用于十兆/百兆/千兆业务数据的接收和发送8接地螺钉配套使用接地线缆9监控口用于监控机柜门、设备电源、电池电量和空调电源华为S5700-28C-HI外观华为S5700-28C-HI外观2.交换机接口（2）自协商功能链路两端的设备通过交互信息自动选择同样的接口双工模式和速率。协商的结果取决于通信能力低的一端。华为交换机以太网接口工作在自协商模式。3.交换机指示灯了解交换机面板上各类指示灯的状态及含义，有助于判断设备的运行状态。业务接口指示灯有Status（默认状态）、Speed（速率状态）和Stack（堆叠状态）三种显示模式，面板上的模式切换按钮MODE可以对这三种模式进行切换。MODE呈绿色，进入Speed模式，业务接口指示灯暂时用来显示各接口的速率状态。MODE呈红色，进入Stack模式，业务接口指示灯暂时用来显示堆叠信息。MODE常灭，为默认模式Status。3.交换机指示灯华为S5700-28C-HI交换机面板指示灯序号名称颜色状态含义1电源指示灯PWR1/PWR2—常灭电源槽位无电源模块/电源供电异常绿色常亮电源槽位安装了电源模块且电源供电正常红色常亮电源模块开关未开/电源未接通/电源模块故障2系统运行状态灯SYS—常灭系统未运行绿色快闪系统正在启动/USB升级系统或部署业务慢闪系统正常运行中黄色闪烁USB升级重启后SYS灯黄色闪烁，表示升级成功红色常亮系统不正常运行/风扇、温度异常告警闪烁USB升级出现错误3ETH接口指示灯—常灭ETH接口无连接绿色常亮ETH接口有连接闪烁接口在发送或接收数据4模式切换灯MODE—常灭业务接口指示灯为默认模式绿色常亮业务接口指示灯暂时用来指示接口的速率红色常亮常亮：表示业务接口指示灯暂时用来指示设备堆叠ID5业务接口指示灯（Status）—常灭Status模式：接口无连接或被关闭绿色常亮接口有连接黄色闪烁接口在发送或接收数据业务接口指示灯（Speed）—常灭接口无连接或被关闭。绿色和黄色常亮10M/100M/1000M接口：接口工作在10M/100M速率100M/1000M接口：接口工作在100M速率绿色和黄色闪烁10M/100M/1000M接口：接口工作在1000M速率100M/1000M接口：接口工作在1000M速率业务接口指示灯（Status）—常灭接口指示灯不表示设备的堆叠ID绿色和黄色常亮表示该设备为非主交换机绿色和黄色闪烁表示该设备是主交换机4.交换机基本功能（1）MAC地址学习交换机可以识别每个接口上所接收的数据帧的源MAC地址，并将该MAC地址和接口的对应关系存储到MAC地址表中。MAC地址表的每条表项可以理解为交换机接口与接口所连设备（MAC地址）的对应关系。PC间相互通信的过程中，交换机自动完成了其对所连设备MAC地址的学习。4.交换机基本功能（2）转发/过滤转发：当交换机某个接口上收到数据帧后，在MAC地址表中查询目的MAC地址，若有记录则从指定的接口转发；若无记录，即交换机收到了未知目的MAC的数据帧，则将该数据帧从其它所有激活的接口（接收该帧的接口除外）转发出去，此过程称为泛洪。另外交换机在收到广播帧时，也要进行泛洪。（1）PC1访问PC2的数据帧到达交换机后，交换机查询目标主机PC2的MAC在MAC地址表中，则将该帧只从对应接口E2转发。

（2）PC1访问MAC地址为A1-B1-C1-00-00-05的主机时，MAC地址表中无该目的MAC的记录，则将该帧从E2、E3和E4都转发出去。4.交换机基本功能（2）转发/过滤过滤：当交换机查询到目的MAC对应的接口为该数据帧的入接口时，则丢弃该帧。交换机S1的MAC地址表中已记录了PC1、PC2的MAC地址和E1接口的对应关系。当PC1访问PC2时，如果交换机S1的E1接口收到了该数据帧，目的MAC对应的接口也为E1，则交换机S1丢弃该数据帧。5.交换机工作原理（1）初始环境为简化描述，假设每台PC的ARP缓存表都已记录了其它PC的MAC地址。模拟通信过程为PC1pingPC4，来介绍交换机的工作原理。5.交换机工作原理（2）工作原理交换机加电启动后，MAC地址表为空。5.交换机工作原理（2）工作原理交换机加电启动后，MAC地址表为空。交换机从E1接收到PC1发往PC4的ICMP数据包后，将源MAC地址和入接口的对应关系添加到MAC地址表；5.交换机工作原理（2）工作原理交换机加电启动后，MAC地址表为空。交换机从E1接收到PC1发往PC4的ICMP数据包后，将源MAC地址和入接口的对应关系添加到MAC地址表；交换机查询MAC地址表中没有目的主机PC4的MAC的记录，则进行泛洪。只有目标主机接收，其余主机丢弃；5.交换机工作原理（2）工作原理交换机加电启动后，MAC地址表为空。交换机从E1接收到PC1发往PC4的ICMP数据包后，将源MAC地址和入接口的对应关系添加到MAC地址表；交换机查询MAC地址表中没有目的主机PC4的MAC的记录，则进行泛洪。只有目标主机接收，其余主机丢弃；PC4向PC1发送ICMP应答包，交换机从E4接收，并将源MAC地址和入接口的对应关系添加到MAC地址表中；5.交换机工作原理（2）工作原理交换机加电启动后，MAC地址表为空。交换机从E1接收到PC1发往PC4的ICMP数据包后，将源MAC地址和入接口的对应关系添加到MAC地址表；交换机查询MAC地址表中没有目的主机PC4的MAC的记录，则进行泛洪。只有目标主机接收，其余主机丢弃；PC4向PC1发送ICMP应答包，交换机从E4接收，并将源MAC地址和入接口的对应关系添加到MAC地址表中；交换机查询MAC地址表中有目的主机PC1的MAC记录，因此不会泛洪，将该帧只从E1转发出去。6.任务实施：认识交换机（1）了解交换机的外观特征、接口类型；（2）理解交换机的工作原理。（一）任务目的

某公司通过交换机互连各用户主机搭建小型办公网络。观察交换机的外观特征，识别接口类型和指示灯类型。PC配置网络参数，进行通信测试来观察MAC地址表的构造过程，理解交换机的工作原理。（二）任务描述（1）拓扑图（2）操作流程认识交换机外观特征：识别各接口类型和各类指示灯；PC配置网络参数，通过ping命令依次发起通信，观察MAC地址表的构造过程；交换机MAC地址表构建完成后，通过抓包工具，查看接口数据流。（三）实施规划6.任务实施：认识交换机（四）操作步骤MAC地址表构造交换机外观特征（略）<Huawei>displaymac-address

//交换机加电启动---空---SW1查看MAC地址表：6.任务实施：认识交换机（四）操作步骤MAC地址表构造交换机外观特征（略）PC>ping10.1.1.4ping10.1.1.4:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom10.1.1.4:bytes=32seq=1ttl=128time=47msFrom10.1.1.4:bytes=32seq=2ttl=128time=63ms------PC1pingPC4：6.任务实施：认识交换机<SW1>displaymac-addressMACaddresstableofslot0:--------------------------------------------------------------------------------------------MACAddressVLAN/PEVLANCEVLANPortTypeLSP/LSR-ID

VSI/SI

MAC-Tunnel--------------------------------------------------------------------------------------------5489-9859-12c11--GE0/0/1dynamic0/-5489-98c2-45a71--GE0/0/4dynamic0/-

--------------------------------------------------------------------------------------------Totalmatchingitemsonslot0displayed=2SW1查看MAC地址表：（四）操作步骤MAC地址表构造交换机外观特征（略）PC>ping10.1.1.3ping10.1.1.3:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom10.1.1.3:bytes=32seq=1ttl=128time=46msFrom10.1.1.3:bytes=32seq=2ttl=128time=47ms------PC2pingPC3：6.任务实施：认识交换机<SW1>displaymac-addressMACaddresstableofslot0:--------------------------------------------------------------------------------------------MACAddressVLAN/PEVLANCEVLANPortTypeLSP/LSR-ID

VSI/SI

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