交換機介紹
交換機
交換機的工作原理
學習：學習數(shù)據(jù)幀的源MAC地址和交換機端口的對應關系
廣播：交換機向除了進口之外的所有其他端口廣播數(shù)據(jù)幀，查找未知的MAC地址
轉發(fā)：當交換機的MAC地址表完整的形成后，交換機就會根據(jù)MAC地址表，以直播的方式來轉發(fā)數(shù)據(jù)幀
更新：MAC地址表終的記錄默認生存時間為300秒，300秒如果未更新，交換機就會刪除此記錄，從新學習
以廣播的方式學習生成MAC地址表，根據(jù)MAC地址表轉發(fā)數(shù)據(jù)幀。
交換機端口的雙工模式
單工：一個信道，只能接受數(shù)據(jù)
半雙工（half）：一個信道，同一時刻只能發(fā)或接收數(shù)據(jù)
全雙工（full）：兩個信道，可以同時收送數(shù)據(jù)
沖突域和廣播域
為了避免沖突，提高網(wǎng)絡效率，終端設備要避免在一個沖突域
沖突域：集線器的所有端口處于一個沖突域
交換機：交換機的每個端口是一個沖突域
交換機的所有端口在一個廣播域里
路由器：路由的每個端口都是一個廣播域
以太網(wǎng)的兩個問題：沖突，廣播
沖突：交換機
廣播：生成樹協(xié)議
廣播風暴，分隔廣播域，
三層設備（路由器，三層交換機）
隔絕沖突域的設備-交換機
隔絕廣播域的設備-路由器
<switch>用戶視圖模式
<switch>system-view 進入系統(tǒng)視圖
[switch]系統(tǒng)視圖模式
命令大全
[]interface 接口號 進入接口視圖
quit 返回上一視圖
return 直接推到用戶視圖 或 ctrl+z
查詢命令
Tab 補全命令
<>display version (查看系統(tǒng)版本)
<>undo terminal monitor 防止彈出信息干擾命令
<>save 保存當前配置
display current-configuration(查看交換機配置信息)
[]sysname xxx (修改主機名)
[]stp disable //關閉生成樹 （關閉抓包時自動生存的數(shù)據(jù)包）
Interface vlan 1 //進入接口模式
Ip address 192.168.1.1 255.255.255.0(24) //配置IP地址
[g0/0/1] shutdown （關閉接口） [g0/0/0]undo shutdown （開啟接口）
設置終端密碼
[]user-interface console 0 //進入控制端口console 0
[]set authentication password cipher 123 //設置隱藏密碼123
[]authentication-mode password //開啟密碼服務
更改自動退出超時：
[sw-ui-console0]idle-timeout 60
恢復出廠默認
<>reset saved-configuration // 提示是否恢復 選Y
<>reboot //提示是否保存 選N 提示是否重啟 選Y
<>display mac-address //顯示交換機記錄的MAC地址表
<>display bridge mac-address //顯示交換機本身的mac地址
[]lldp enable //開啟鄰居發(fā)現(xiàn)功能
[]display lldp neighbor(鄰居) brief(摘要) //顯示鄰居的基本信息
[e0/0/3]undo negotiation auto //取消端口的自動協(xié)商功能
[e0/0/3]duplex half //設置端口的雙工模式為半雙工
[e0/0/3]speed 10（10/100） //設置端口速率為10M
[e0/0/3]display this //顯示端口當前配置信息
Vlan原理
虛擬局域網(wǎng)
--分割廣播域
--提高網(wǎng)絡性能
--不同vlan之間是不能訪問的
Vlan 的劃分方式
基于端口
Vlan 10： e0/0/1 e0/0/2 e0/0/3
基于mac地址
Vlan 10： 00-0c-20-00-00-01 00-0b-30-11-22-33
Vlan數(shù)據(jù)幀封裝協(xié)議
原始： 目標地址 源地址 類型 數(shù)據(jù) 校驗值
Vlan： 目標地址 源地址 tag 類型 數(shù)據(jù) 校驗值
Ieee802.1q協(xié)議 12位二進制數(shù) vlan的取值范圍：1-4096
Pvid
Port vlan id
交換機端口所屬的vlan
交換機端口模式：access，trunk，hybrid
默認模式：hybrid
Access模式：發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時候，不帶vlan標簽 PC—交換機
Trunk模式：發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時候，帶vlan標簽 交換機—交換機
Hybrid模式：
--混合模式或手動模式
--發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時候，需要手動指定帶不帶vlan標簽
Access接入模式
PC-----------（access）交換機
數(shù)據(jù)幀進入交換機后會添加vlan tag
數(shù)據(jù)幀從發(fā)送之前要刪除vlan tag
Vlan基本命令
Vlan 10 （2-4094） //創(chuàng)建一個vlan
[vlan10]Description sales (可選) //添加vlan的描述信息
Vlan batch 35 to 40 //創(chuàng)建多個連續(xù)的vlan
Vlan batch 15 20 25 30 //創(chuàng)建多個不連續(xù)的vlan
[]undo vlan 10 //刪除一個vlan
[]undo vlan batch 20 21 25 //刪除多個不連續(xù)的vlan
[]undo vlan batch 35 to 40 //刪除多個連續(xù)的vlan
[]display vlan //顯示vlan信息.
[]in e0/0/1
[e0/0/1]port link-type access //設置端口的模式為接入模式
[e0/0/1]port default vlan 20 //把端口加入vlan 20
[]port-group 1 //創(chuàng)建端口組
[sw-port-group-1]group-member e0/0/1 e0/0/3 //把不連續(xù)端口加入組
[sw-port-group-1]group-member e0/0/4 to e0/0/10 //把連續(xù)端口加入組
[sw-port-group-1]port link-type access //設置端口類型access接入模式
[sw-port-group-1]port default vlan 10 //更改端口默認vlan 為10
中繼鏈路trunk模式
交換機（trunk）-----------------（trunk）交換機
交換機之間發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時候需要帶標簽發(fā)送，除非發(fā)送數(shù)據(jù)幀的主機
所在的vlan和trunk端口所在的vlan相同，不帶標簽
[]interface e0/0/5
[e0/0/5]port link-type trunk
[e0/0/5]port trunk allow-pass vlan 10 20 //只允許vlan 10和20的數(shù)據(jù)通過
或 port trunk allow-pass vlan all //允許所有的vlan數(shù)據(jù)通過
Port trunk pvid vlan 10 //把trunk端口加入指定的vlan （一般可以不，打默認1）
實驗排錯
如果端口已經(jīng)設置為trunk模式，無法直接更改為其他模式
解決方法
顯示當前端口的配置信息 display
取消當前端口的相關設置 undo port trunk allow-pass vlan 2-4094
更改模式 port link-type access
Hybrid模式
[e0/0/1]port link-type hybrid //修改端口的模式為hybrid
[]port hybrid pvid vlan 10 //指定端口的vlan為10
[]port hybrid tagged vlan 10 //通過發(fā)送vlan10 的數(shù)據(jù)幀需要帶標簽發(fā)送
[]port hybrid untagged vlan 10 //通過發(fā)送vlan10的數(shù)據(jù)幀需要不帶標簽發(fā)送
PC1只能接受識別不帶標簽的數(shù)據(jù)幀，想要局域網(wǎng)內其他PC能夠識別PC1的數(shù)據(jù)幀需要給其他PC所連接的端口添加一個去掉PC1vlan標簽的命令 port hybrid untagged vlan n 并劃分在同一vlan下。不同vlan無法互訪。
三層交換機
單臂路由缺點：
--單臂會成為網(wǎng)絡通信的瓶頸
--所有子接口全部依托于物理接口，使用不靈活
企業(yè)中實現(xiàn)不同vlan通信的常用設備是三層交換機
三層交換機=二層交換+三層路由
三層交換機的接口：
--交換端口 物理接口
--路由端口 虛擬的vlan接口
Vlan 10 //創(chuàng)建vlan
Interface g0/0/1 //進入交換機端口
Port link-type access //配置類型
Port default vlan 10 //加入vlan
Interface vlanif 10 //進vlan
Ip ad 192.168.1.1 24 //配置地址
交換網(wǎng)絡的問題
交換機物理需要互相連接在一起：
鏈路備份
容易形成廣播風暴
（交換機之間互相轉發(fā)未知地址的數(shù)據(jù)幀）
物理沒環(huán)，肯定沒有廣播風暴
物理有環(huán)，邏輯無環(huán)：物理上交換機連接在一起，但是總是一個或多個端口是down的狀態(tài)
這樣就不會形成環(huán)狀拓撲，沒有廣播風暴
生成樹協(xié)議（spanningtree protocol）stp
-邏輯上斷開環(huán)路，避免廣播風暴
-當其他鏈路有問題，阻塞端口自動激活，起到備份鏈路的作用
Display bridge mac-address //顯示交換機mac地址
Display stp brief //顯示生成樹的摘要信息
Port role stp state（狀態(tài)）
Ethernet0/0/1 ROOT（根端口） forwarding（轉發(fā)）
Ethernet0/0/2 ALTE（阻塞端口） discarding（丟棄）
Ethernet0/0/3 DESI (指定端口) forwarding（轉發(fā)）
每個非根網(wǎng)橋上有且只有一個根端口
每根線上有且只有一個指定端口
生成樹算法：比小
三個選舉步驟：
第一步：選擇根網(wǎng)橋（每個廣播域選一個）
第二步：選擇根端口（每個非根網(wǎng)橋上選一個）
第三步：選擇指定端口（每根線上選一個）
第一步：選擇根網(wǎng)橋（每個廣播域選一個）
網(wǎng)橋ID=網(wǎng)橋優(yōu)先級+網(wǎng)橋mac地址
網(wǎng)橋優(yōu)先級:
范圍0-65535
默認值32768
步長4096
第二步：選擇根端口（每個非根網(wǎng)橋上選一個）
此端口到達根網(wǎng)橋的路徑成本之和最低
路徑成本： 1000M 20000
100M 200000
跟此端口直連的交換機的網(wǎng)橋ID最小
端口標識最小
端口標識=端口優(yōu)先級+端口號
端口優(yōu)先級： 范圍0-240 默認值128 步長16
端口號：e0/0/1 e0/0/10
第三步：選擇指定端口（每根線上選一個）
根網(wǎng)橋上的所有端口都是指定端口
此端口所在的交換機到達根網(wǎng)橋的路徑成本最低
此端口所在的交換機網(wǎng)橋ID最小
端口標識最小
BPDU橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元
交換機發(fā)送BPDU使用的是組播的方式
配置BPDU：交換機啟動時把自己的配置情況告訴給別的交換機
拓撲變更（tcn）bpdu：交換機網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化，把變化告訴別的交換機
stp端口狀態(tài)
禁用 disabled 強制關閉
阻塞 blocking 只能接收bpdu
偵聽 listening 可以接收和發(fā)送bpdu
學習 learning 學習mac地址表
轉發(fā) forwarding 轉發(fā)數(shù)據(jù)幀
生成樹計時器：
Hello時間 2秒
轉發(fā)延遲 15秒
最大老化時間 20秒
Stp收斂時間：30-50秒
Stp配置命令
Stp enable | disable //開啟或關閉生成樹協(xié)議
Stp mode mstp //多生成樹（默認）
Stp //普通生成樹
Rstp //快速生成樹
Stp priority 4096【0-61440】 //設置優(yōu)先級 每4096為一個單位
Stp root secondary
Stp priority 0 = stp root primary //設置優(yōu)先級為0
【e0/0/0】stp cost 20000 //設置開銷值（路徑長度）
【huawei】stp disable //禁用生成樹功能
【huawei-e0/0/0】stp disable //不讓此端口參與生成樹選舉
多生成樹mstp
為網(wǎng)絡生成多條路，每一條路允許一些vlan來通過
格式：創(chuàng)建路（指定特定的根網(wǎng)橋）==》這條路允許誰通過
設置多生成樹：
先禁用pc機和交換機相連的生成樹功能。
創(chuàng)建vlan
把端口加入相應的vlan，設置端口模式trunk
配置多生成樹（所有關聯(lián)的交換機都要創(chuàng)建以下配置）
Stp region-configuration //進入生成樹域的配置
Region-name abc //設置生成樹域的名字
Instance 1 vlan 10 20 … //創(chuàng)建第一條路，并指定允許哪些vlan使用
Instance 2 vlan 5 15 … //創(chuàng)建第二條路，并指定允許哪些vlan使用
Active region-configuration //激活生成樹域
指定每條路的根網(wǎng)橋
【sw1】Stp instance 1 priority 0 //指定sw1為第一條路的根網(wǎng)橋
【sw2】stp instance 2 priority 0 //指定sw2為第二條路的根網(wǎng)橋
在交換機環(huán)形拓撲中，Stp的存在能確保無環(huán)拓撲，避免網(wǎng)絡風暴，達到備份鏈路的作用。
手動創(chuàng)造多路多生成樹可以達到流量路徑控制，負載均衡的作用。
