交换机基本配置、分布层及核心层设计

交换机基本配置、分布层及核心层设计

引入：

通过讲解上次课程的练习、交换机的发展史将课堂引入，将思科交换机模拟软件PackctTraccr的结构和使

用进行简单的说明。

新授：

一、交换机的基本配置

交换机的管理方式：

带外管理（控制口Consle管理）

通过带外对交换机进行管理（PC及交换机直接相连）

带内管理

通过Telnet对交换机进行远程管理

通过Web对交换机进行远程管理

通过SNMP工作站对交换机进行远程管理

交换机的命令行操作模式：

用户模式

特权模式

全局配置模式

端口模式

•用户模式进入交换机后得到的第一个操作模式，该模式下可以简单查看交换机的软、硬件版本

信息，并进行筒单的测试。用户模式提示符为switch）

•特权模式由用户模式进入的下一级模式，该模式下可以对交换机的配置文件进行管理，查看交

换机的配置信息，进行网络的测试和调试等。特权模式提示符为switch#

•全局配置模式属于特权模式的下一级模式，该模式下可以配置交换机的全局性参数（如主机名、

登录信息等）。在该模式下可以进入下一级的配置模式，对交换机具体的功能进行配置。全局模式

提示符为switch（config）it

•端II模式属于全局模式的下一级模式，该模式下可以对交换机的端II进行参数配置。端11模式

提示符为switch（config-if）#

注意：

Exit命令是退回到上一级操作模式。

End命令是指用户从恃权模式以卜级别直接返回到特权模式。

交换机命令行支持获取帮助信息、命令的简写、命令的自动补齐、快捷键功能。

配置交换机的设备名称和配置交换机的描述信息必须在全局配置模式下执行。

Hostname配置交换机的设备名称。

当用户登录交换机时，你可能需要告诉用户一些必要的信息。你可以通过设置标题来达到这个目

的。你可以创建两种类型的标题：每日通知和登录标题。

Bannermotd配置交换机每日提示信息motdmessageoftheday。

Bannerlogin配置交换机登录提示信息，位于每日提示信息之后。

查看交换机的系统和配置信息命令要在特权模式下执行.

Showversion查看交换机的版本信息，可以查看到交换机的硬件版木信息和软件版本信息，用于

进行交换机操作系统升级时的依据。

Showmac-addressress-tab1e查看交换机当前的MAC地址表信息。

Showrunning-config查看交换机当前生效的配置信息。

关于锐捷的设备：

k锐捷全系列交换机Fasielhernel接口默认情况下是1OMbit/s或100Mbit/s自适应端口,双工

模式也为自适应。默认情况下.所有交换机端口均开启。

2、锐捷全系列交换机Fastethernet接口支持端口速率、双工模式的配置。

1.1交换机基本配置

1、交换机命令行操作模式的进入。

switch>enable14

(password:student)!进入特权模式

switch#

switchiiconfigureterminal!进入全局配置模式

switch(config)#

switch(config)#intcrfacefastcthcrnet0/5!进入交换机FO/5的接口模式

switch(config-if)

switch(config-if)#exit!退回到上一级操作模式

switch(config)#

switch(config-if)#end!直接退回到特权模式

switch#

2、交换机命令行基本功能。

帮助信息

switch)?!显示当前模式下所有可执行的命令

disableTurnoffprivilegedcommands

enableTurnonprivilegedcommands

exitExitfromtheEXEC

helpDescriptionoftheinteractivehelpsystem

pingSendechomessages

rcommandRuncommandonremoteswitch

showShowrunningsysteminformation

telnetOpenatelnetconnection

tracerouteTraceroutetodestination

switch#co?!显示当前模式下所有以co开头的命令

configurecopy

switchftcopy?!显示copy命令后可执行的参数

flash:Copyfromflash:

running-configCopyfromcurrentsystemconfiguration

startup-configCopyfromstartupconfiguration

tftp:Copyfromtftp:

xmodemCopyfromxmodem

命令的简写

switchSconfter!交换机命令行支持命令的简写，该命令代表configureterminal

switch(config)#

命令的自动补齐

switch#con(按键盘的XB键自动补齐configure)!交换机支持命令的自动补齐

switch#configure

命令的快捷键功能

switch(config-if)#"Z!Ctrl+Z退回到特权模式

switch#

switch#ping1.1.1.1

sending5,100-byteICMPEchosto1.1.1.

t■加coutis2000milliseconds.

switch#

注意事项：

1、命令行操作进行自动补齐或命令简写时，要求所简写的字母必须能够惟一区别该命令。如switch#

conf可以代表configure,但switchttco无法代表configure.因为co开头的命令有两个ccpy和

configure.设备无法区另］.

2、注意区别每个操作模式下可执行的命令种类。交换机不可以跨模式执行命令。

1.2交换机的全局配置

交换机设备名称的配置。

switch〉enable14

(password:123456)

switch#configureterminal

switch(config)#hostname105_switch!配置交换机的设备名称为105_switch

105switch(config)#

2、交换机每H提示信息的配置。

105switch(config)itbannermotd&!配置每日提示信息&为终止符

2006-04-1417:26:54^5-CONFIG:Configuredfromoulband

EnterTEXTmessage.Endwiththecharacter

Welcometo105_switch,ifyouareadmin,youcanconfigit.

Ifyouarenotadmin,pleaseEXIT!!输入描述信息

&!以&符号结束终止输入

3、验证测试：

105switch(config)Sexit

105_switchHcxit

PressRETURNtogetstarted

welcometo105_switch,ifyouareadmin,youcanconfigil

ifyouarenotadmin,pleaseEXIT

105switch〉

注意事项：

1、配宜设备名称的有效字符是22个字节。

2、配置每日提示信息时，注意终止符不能在描述文本中出现。如果键入结束的终止符后仍然输入字符,

则这些字符将被系统丢弃。

1.3交换机端口的基本配置

1、交换机端口参数的配置。

switch〉enable

switch#configureterminal

switch(config)Winterfacefastethernet0/1!进行F0/3的端口模式

switch(config-if)#spccd100!配置端口速率为10M

switch(config-if)^duplexhalf!配置端口的双工模式为半双工

switch(config-if)#noshutdown!开启该端口，使端口转发数据

配置端口速率参数有100(100Mbit/s)、10(10Mbit/s)、auto(自适应),默认是auto。

VianMACaddressTypeInterface

OOdO.f888.2be2DYNAMICFaO/3

105switchttshowrunning-config!查看交换机当前生效的配置信息

Systemsoftwareversion:1.61（4）BuildSep92005Release

BuiIdingconfiguration...

Currentconfiguration:117bytes

version1.0

hostname105_switch!配置的主机名

vlan1

interfacefastEthernet0/3!针对FO/3端口配置的参数

speed10

duplexhalf

end

注意事项：

Showmac-addressress-tablesshowrunning-config都是在查看当前生效的配置信息，该信息存储

在RAM（随机存储器里），当交换机掠电，重新启动时会重新生成新的MAC地址表和配置信息。

二、分布（汇聚）层设计

汇聚层是楼群或小区的信息汇聚点，是连接接入层和核心层的网络设备，为接入层提供数据的汇

聚'传输'管理'分发处理汇聚层为接入层提供基于策略的连接，如地址合并，协议过滤,路山服务，认

证管理等.通过网段划分（如VLAN）及网络隔离可以防止某些网段的问题或延和影响到核心层.汇聚层

同时也可以提供接入层虚拟网之间的互连，控制和限制接入层对核心层的访问，保证核心层的安全和

稳定。

汇聚层的功能主要是连接接入层节点和核心层中心。汇聚层设计为连接本地的逻辑中心，仍需要

较高的性能和比较丰富的功能。

汇聚层设备一般采月可管理的三层交换机或堆叠式交换机以达到带宽和传输性能的要求。其设备

性能较好，但价格高于接入层设备，而且对环境的要求也较高，对电磁辐射、温度、湿度和空气洁净

度等都有一定的要求。汇聚层设备之间以及汇聚层设备及核心层设备之间多采用光纤互联，以提高系

统的传输性能和吞吐量。

一般来说，用户访问控制会安排在接入层，但这并非绝对，也可以安排在汇聚层进行。在汇聚层

实现安全控制和身份认证时，采用的是集中式的管理模式。当网络规模较大时，可以设计综合安全管

理策略，例如在接入层实现身份认证和MAC地址绑定，在汇聚层实现流量控制和访问权限约束，

2.1网络汇聚层拓扑设计

如果不仅计算机数量较多，而且对网络带宽有较高的要求，那么应当采用链路汇聚（2条或4条1000

Mbps链路）的方式。这样，既可以成倍提高接入层交换机及汇聚层交换机之间的网络带宽，同时还提供了

链路冗余，从而提供稳定、高速的网络连接。其拓扑结构如图所示。

GBIC和SFP接口不能实现链路汇聚,只有固定端口的光纤端口（100Mbps或1000Mbps）和双绞线

端口才能实现链路汇聚。所以，链路汇聚的实现要受到交换机型号和端口类型的限制。

如果接入层计算机对网络连接要求较高，应当采用冗余连接的方式，即每台接入层交换机都有2条1000

Mbps链路连接至汇聚层交换机：当其中一条链路发生故障后，另外一条链路将迅速被激活，从而保证了网

络链路的稳定。其拓扑结构如图所示。

如果接入层的计算机数量较少，且对网络链路稳定性没有较高的要求，也可以采用简单转路方式，只

用一条1000Mbps链路连接接入层交换机和汇聚层交换机，以节约设备购置班用。然而，一旦该链路发生

故障，那么接入层交换机所连接的所有网络终端设备，都将失去及校园网络的连接。其拓扑结构如图所示。

2.2汇聚层设备选择

根据楼宇内的计算机数量，以及子网规模和应用需求，决定应当选择汇聚层交换机的类型。对于较大

规模的子网(如图书馆、计算机系、学生公寓、办公大楼等)而言，应当选择拥有较高性能的模块亿三层

交换机(如CiscoCatalyst45OO-E系列或锐捷RG-S6800-E系列);而对于较小规模的子网(如实验楼、

阶梯教室楼等)，则选择拥有2~4个10Gbps上行链路,和2r48个1000Mbps端口的固定端口三层交换

机(如CiscoCatalyst3750-E系列或锐捷EG-S5750系列)。固定端口的三层交换机能够同时提供多个高

速专用堆置端口和百兆位、千兆位光口/电口，在提供高密度千兆位端口接入的同时，还能够满足汇爰层智

能高速处理的需要，并保留必要时在楼宇内实现三层交换的可能。模块化交换机能够提供更多的端口数量，

更多的端口类型，能适应更为复杂的网络环境，实现更加灵活的部署。汇聚层交换机都应具备较强的多业

务提供能力,可支持包括智能的CCL、MPLS.组播在内的各种业务.为用户提供丰宙、高性价比的组网选

择。

三、核心层设计

核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输，骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性

和高速的传输。网络的控制功能最好尽量少在骨干层上实施。核心层一直被认为是所有流量的最终承受者

和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。核心层设备将占投资的主要部分。核心层

需要考虑冗余设计。

核心层的任务是在网络中的任意两个节点之间提供最优的传送路径，这两个节点可能在不同的r网中。

核心层的目标

核心层使得能够在网络的不同部分之间高效、快速地传输数据。核心层的主要设计目标如下：

提供100%的正常运行时间：

最大限度地提高吞吐量；

支持网络增长。

核心层使用的技术包括：

融路由选择和交换功能于一身的路由器或多层交换机；

冗余和负载均衡；

高速和聚合链路；

在进行核心层设计时，要注意以下几点：

(D不要在核心层执行网络策略，尽量避免增加核心层路由器配宜的具杂程度

(2)核心层所有设备应具有足够的路由信息，保证充分的可达性。但在设计时应考虑路径的聚合，聚合

路径能够用来减少核心层路由表的大小，提高效率。

(3)为「保障核心网