1、以太網(wǎng)交換技術(shù)

交換技術(shù)與應(yīng)用課程目的學(xué)習(xí)完本課程，你將能夠：了解以太網(wǎng)的發(fā)展歷程了解傳統(tǒng)以太網(wǎng)CSMA/CD工作機制掌握MAC地址的格式、分類及表示方法掌握以太網(wǎng)幀格式以太網(wǎng)發(fā)展以太網(wǎng)最初是由施樂（Xerox）公司開發(fā)的一種基帶局域網(wǎng)技術(shù)，使用同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，采用載波多路訪問和沖突檢測（CSMA/CD）機制，數(shù)據(jù)傳輸速率達到10Mbps。以太網(wǎng)被設(shè)計用來滿足非持續(xù)性網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，而IEEE802.3規(guī)范則是基于最初的以太網(wǎng)技術(shù)于1980年制定。局域網(wǎng)技術(shù)包含以太網(wǎng),令牌環(huán)和令牌總線等,這些技術(shù)當(dāng)中以太網(wǎng)技術(shù)以其簡明高效的特點逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位。萬兆以太網(wǎng)出現(xiàn)IEEE802.3以太網(wǎng)標準IEEE802.3u100BASE-T快速以太網(wǎng)標準IEEE802.3z/ab1000Mb/s千兆以太網(wǎng)標準IEEE802.3ae10GE以太網(wǎng)標準70年代80年代90年代以太網(wǎng)產(chǎn)生10M以太網(wǎng)發(fā)展成熟共享式轉(zhuǎn)向LAN交換機100M快速以太網(wǎng)92年96年千兆以太網(wǎng)迅速發(fā)展2002年以太網(wǎng)發(fā)展共享式以太網(wǎng)工作原理①如果中間的線路是共享的，這條鏈路在同一時間由誰來使用呢？如何來保證這些主機能有序的使用共享線路，不發(fā)生數(shù)據(jù)的沖突？

ABCDECSMA/CD機制②如果主機A發(fā)出一個數(shù)據(jù)包給主機D，如何標識主機A和主機D呢？這就是主機的地址問題。ABCDE共享式以太網(wǎng)工作原理MAC地址③主機之間發(fā)送的數(shù)據(jù)，需要保證雙方互相都能讀懂，那么它們發(fā)送的數(shù)據(jù)的格式，是不是需要有一個統(tǒng)一的規(guī)范呢？ABCDE共享式以太網(wǎng)工作原理以太網(wǎng)幀以太網(wǎng)工作在數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層物理層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議比特幀包12主機A主機B以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)工作原理以太網(wǎng)技術(shù)使用的幀就是以太網(wǎng)幀共享式以太網(wǎng)采用CSMA/CD機制避免信號的沖突CSMA/CD—帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD工作過程（1）發(fā)前先聽：發(fā)送前先監(jiān)聽信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。（2）邊發(fā)邊聽：在發(fā)送時，邊發(fā)邊繼續(xù)監(jiān)聽。（3）遇沖退避：若監(jiān)聽到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送，等待一個隨機時間（稱為退避）。（4）重新嘗試：等待一段機時間以后，再重新嘗試。共享式以太網(wǎng)工作原理CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)機制CS(CarrierSense)：載波偵聽在發(fā)送數(shù)據(jù)之前進行監(jiān)聽，以確保線路空閑，減少沖突的機會。

（沖突檢測：由于兩個站點同時發(fā)送信號，經(jīng)過疊加后，會使線路上電壓的擺動值超過正常值一倍。據(jù)此可判斷沖突的產(chǎn)生。）MA(MultipleAccess)：多址訪問每個站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以同時被多個站點接收。CD(CollisionDetection)：沖突檢測邊發(fā)送邊檢測，發(fā)現(xiàn)沖突就停止發(fā)送，然后延遲一個隨機時間之后繼續(xù)發(fā)送。共享式以太網(wǎng)工作原理共享式以太網(wǎng)的缺點在共享式以太網(wǎng)中，所有的主機都以平等的地位連接到同軸電纜上，但如果以太網(wǎng)中主機數(shù)目較多，則存在以下嚴重問題：介質(zhì)可靠性差沖突嚴重廣播泛濫無任何安全性其中介質(zhì)可靠性差是共享式以太網(wǎng)的主要問題。以太網(wǎng)MAC地址1.MAC地址格式MAC地址有48位（6個字節(jié)），通常用12位的十六進制數(shù)表示。MAC地址全球唯一，OUI由IEEE進行管理和分配。MAC地址由兩部分組成，分別是供應(yīng)商代碼和序列號。其中前24位代表供應(yīng)商代碼，后24位由廠商自己分配。MAC地址由制造商燒入至以太網(wǎng)卡中。MAC地址：也稱為“物理地址”。廠商代碼（OUI）由廠商分配HUAWEI:00－e0－fc－e3－93－6cIBM:00－06－1b－e3－93－6cCISCO:00－0d－28－be－b6－42我是誰？以太網(wǎng)MAC地址2.MAC地址的分類單播MAC地址：指第一個字節(jié)的最低位是0的MAC地址，它標識一塊特定的網(wǎng)卡。組播MAC地址：指第一個字節(jié)的最低位是1的MAC地址，它標識的是一組網(wǎng)卡。廣播MAC地址：指每個比特都是1的MAC地址。廣播MAC地址是組播MAC地址的一個特例，它標識了所有的網(wǎng)卡。單播MAC地址組播MAC地址廣播MAC地址MAC地址用來識別一個以太網(wǎng)上的某個單獨的設(shè)備或一組設(shè)備以太網(wǎng)MAC地址3.MAC地址的表示方法單播MAC地址組播MAC地址廣播MAC地址第一種：每兩位十六進制數(shù)1組（即1個字節(jié))，一共6組，中間使用中劃線連接。第二種：每四位十六進制數(shù)1組（即2個字節(jié))，一共3組，中間使用中劃線連接。以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)DMACSMACTypeData/PADCRC1.EthernetⅡ幀格式6字節(jié)6字節(jié)2字節(jié)46～1500字節(jié)4字節(jié)（1）DMAC：目的MAC地址，標識幀的接收者。（2）SMAC：源MAC地址，標識幀的發(fā)送者。（3）Type：類型字段，該字段取值＞1500，代表該幀的類型。類型字段取值為0x0800的幀代表IP幀。類型字段取值為0x0806的幀代表ARP幀。類型字段取值為0x8035的幀代表RARP幀。（4）Data：表明幀中封裝的具體數(shù)據(jù)，該字段最小為46字節(jié)，最大為1500字節(jié)。（5）CRC：循環(huán)冗余校驗字段，提供一種錯誤檢測機制。以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)DMACSMACLengthData/PADCRC2.IEEE802.3幀格式6字節(jié)6字節(jié)2字節(jié)38～1492字節(jié)4字節(jié)（1）DMAC：目的MAC地址，標識幀的接收者。（2）SMAC：源MAC地址，標識幀的發(fā)送者（3）Length：定義Data字段包含字節(jié)數(shù)，該字段取值≤1500，代表該幀的長度。（4）Data：表明幀中封裝的具體數(shù)據(jù)，該字段最小為38字節(jié)，最大為1492字節(jié)。（5）CRC：循環(huán)冗余校驗字段，提供一種錯誤檢測機制。（6）LLC/SNAP：不做解釋，超出本階段學(xué)習(xí)范圍。LLCSNAP3字節(jié)5字節(jié)以太網(wǎng)幀的分類根據(jù)目的MAC地址的種類不同，以太幀可以分為3種不同的類型。單播以太幀（或簡稱單播幀)：目的MAC地址為一個單播MAC地址的幀。組播以太幀（或簡稱組播幀)：目的MAC地址為一個組播MAC地址的幀。廣播以太幀（或簡稱廣播幀)：目的MAC地址為廣播MAC地址的幀。00-e0-fc-39-80-34或00e0-fc39-8034若該MAC地址為目的MAC地址，則該幀為組播幀。以太網(wǎng)幀中的源MAC地址有可能為一個組播MAC地址嗎？謝謝本節(jié)完！2、以太網(wǎng)交換機工作原理

交換技術(shù)與應(yīng)用課程目的學(xué)習(xí)完本課程，你將能夠：掌握交換機的功能和對幀的轉(zhuǎn)發(fā)操作熟悉交換機對于單播幀和廣播幀的轉(zhuǎn)發(fā)原理和過程掌握交換機MAC地址與端口的映射關(guān)系理解MAC地址表的老化機制共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)比較沖突域/廣播域沖突域沖突域廣播域HubSwtich沖突域：網(wǎng)絡(luò)中每一個設(shè)備都能收到所有被發(fā)送幀的設(shè)備的集合。如：一個節(jié)點向另一個節(jié)點發(fā)出信號，除目的節(jié)點外，其余所有節(jié)也點能收到這個信號，這些節(jié)點就構(gòu)成一個沖突域。廣播域：網(wǎng)絡(luò)中能接收任一設(shè)備發(fā)出的廣播幀的所有設(shè)備的集合。如：在該集合中的任何一個節(jié)點傳輸一個廣播幀，則所有其他能收到這個幀的節(jié)點都被認為是該廣播幀的一部分。共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)比較沖突域/廣播域沖突域沖突域廣播域Hub工作在物理層，簡單地再生，放大信號；Hub

所有端口都在同一個廣播域和沖突域內(nèi)。Hub不分割沖突域，也不分割廣播域。

Switch工作在數(shù)據(jù)鏈路層，根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)或過濾數(shù)據(jù)幀；Switch所有端口都在同一個廣播域內(nèi)，而每一個端口就是一個沖突域；Switch分割沖突域，但是不分割廣播域。HubSwtich以太網(wǎng)交換機工作原理交換機是用來連接局域網(wǎng)的主要設(shè)備交換機是數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，它能夠讀取數(shù)據(jù)幀中的MAC地址信息，并根據(jù)MAC地址進行交換。交換機的三個功能（1）地址學(xué)習(xí)（2）轉(zhuǎn)發(fā)/過濾（3）避免環(huán)路以太網(wǎng)交換機工作原理MAC地址表：指交換機端口與該端口所連設(shè)備的MAC地址的對應(yīng)關(guān)系。端口號MAC地址1MAC12MAC23MAC33MAC4MAC1MAC2MAC3MAC4123端口號MAC地址（1）地址學(xué)習(xí)初始MAC地址表是空表

交換機工作原理端口號MAC地址E000d0-d001-1111交換機工作原理（1）地址學(xué)習(xí)PCA發(fā)送一個幀給PCC交換機從端口E0學(xué)習(xí)到PCA的MAC地址交換機查找MAC地址表交換機將該幀做“洪泛”轉(zhuǎn)發(fā)。

端口號MAC地址E000d0-d001-1111E200d0-d001-2222交換機工作原理（1）地址學(xué)習(xí)PCC回應(yīng)一個幀給PCA交換機從端口E2學(xué)習(xí)到PCC的MAC地址

端口號MAC地址E000d0-d001-1111E200d0-d001-2222E300d0-d001-4444E100d0-d001-3333交換機工作原理（1）地址學(xué)習(xí)PCD發(fā)送一個幀給PCB交換機從端口E3學(xué)習(xí)到PCD的MAC地址交換機查找MAC地址表交換機將該幀做“洪泛”轉(zhuǎn)發(fā)。PCB回應(yīng)一個幀給PCD交換機從端口E1學(xué)習(xí)到PCB的MAC地址

交換機工作原理（2）轉(zhuǎn)發(fā)/過濾PCA發(fā)送一個幀給PCC交換機查找MAC地址表根據(jù)MAC地址表，目標地址已經(jīng)知道,交換機不再“洪泛”發(fā)送交換機直接從E2端口發(fā)送出去。

端口號MAC地址E000d0-d001-1111E200d0-d001-2222E300d0-d001-4444E100d0-d001-3333交換機工作原理PCD發(fā)送一個廣播幀或多播幀交換機將廣播或多播幀“泛洪”轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有端口（不包括進入的端口)。

端口號MAC地址E000d0-d001-1111E200d0-d001-2222E300d0-d001-4444E100d0-d001-3333轉(zhuǎn)發(fā)/過濾流程目的地址是否為廣播或組播地址？YESNO是否目的MAC地址已知YESNO根據(jù)MAC-Port表進行轉(zhuǎn)發(fā)

Frame到達端口除進入端口外所有端口轉(zhuǎn)發(fā)（洪泛）Page32/49MAC地址表的內(nèi)容是動態(tài)的，新的表項不斷被建立，老的表項不斷被更新或被刪除。例如，交換機如果發(fā)現(xiàn)一個幀的入端口和MAC地址表中源MAC地址的所在端口不同，交換機將MAC地址重新學(xué)習(xí)到新的端口中。交換機MAC地址表的老化時間默認是300秒，可通過配置命令進行修改。MAC地址表老化機制交換機的3種轉(zhuǎn)發(fā)操作泛洪（Flooding）轉(zhuǎn)發(fā)（Forwarding）丟棄（Discarding）泛洪：如果目標地址在MAC地址表中沒有，或是廣播幀時，交換機就向除接收到該數(shù)據(jù)幀的端口外的其他所有端口廣播該數(shù)據(jù)幀。轉(zhuǎn)發(fā)：如果目標地址是單播幀且MAC地址能夠在轉(zhuǎn)發(fā)表中查到，交換機根據(jù)MAC地址表單播轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。丟棄：如果收到數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址能夠在轉(zhuǎn)發(fā)表中查到，并且對應(yīng)的出端口與收到報文的端口是同一個端口，則該幀被丟棄（不轉(zhuǎn)發(fā)）。交換機基礎(chǔ)配置修改交換機名稱交換機基礎(chǔ)配置查看MAC地址表MAC地址表為空表交換機基礎(chǔ)配置查看MAC地址表PC1給PC2發(fā)送Ping測試數(shù)據(jù)包；交換機基礎(chǔ)配置查看MAC地址表PC3給PC4發(fā)送Ping測試數(shù)據(jù)包；交換機基礎(chǔ)配置MAC地址表老化時間查看MAC地址表的默認老化時間:300s修改MAC地址表的老化時間：200s查看MAC地址表的老化時間：200s交換機基礎(chǔ)配置查看端口狀態(tài)謝謝本節(jié)完！3、VLAN技術(shù)原理

交換技術(shù)與應(yīng)用課程目的學(xué)習(xí)完本課程，你將能夠：理解VLAN的概念和作用熟悉IEEE802.1Q幀的格式了解常見的幾種VLAN類型掌握VLAN的鏈路類型和接口類型理解VLAN的工作原理傳統(tǒng)以太網(wǎng)隨著主機數(shù)量的增加，共享網(wǎng)絡(luò)中的沖突會越來越嚴重，交換網(wǎng)絡(luò)中的廣播也會越來越多。為什么需要分割廣播域呢？ABAB廣播的影響廣播信息真是那么頻繁出現(xiàn)的嗎?ARP請求：建立IP地址和MAC地址的映射關(guān)系。RIP：一種路由協(xié)議。DHCP：用于自動設(shè)定IP地址的協(xié)議。如果整個網(wǎng)絡(luò)只有一個廣播域，那么一旦發(fā)出廣播信息，就會傳遍整個網(wǎng)絡(luò)，并且對網(wǎng)絡(luò)中的主機帶來額外的負擔(dān)。因此，在設(shè)計LAN時，需要注意如何才能有效地分割廣播域。手段1：路由器手段2：VLANVLAN（VirtualLocalAreaNetwork）即虛擬局域網(wǎng)，是將一個物理的局域網(wǎng)在邏輯上而不是物理地劃分成多個廣播域的技術(shù)。通過在交換機上配置VLAN，可以實現(xiàn)在同一個VLAN內(nèi)的用戶可以進行二層互訪，而不同VLAN間的用戶被二層隔離。這樣既能夠隔離廣播域，又能夠提升網(wǎng)絡(luò)的安全性。劃分VLAN的主要作用是隔離廣播域。VLAN——虛擬局域網(wǎng)VLAN技術(shù)VLAN能夠隔離廣播域VLAN1VLAN2VLAN幀格式--802.1Q協(xié)議通過Tag區(qū)分不同VLANVLAN幀格式—Tag各字段含義CFI表示MAC地址是否是經(jīng)典格式。CFI為0說明是經(jīng)典格式，CFI為1表示為非經(jīng)典格式。用于區(qū)分以太網(wǎng)幀、FDDI幀和令牌環(huán)網(wǎng)幀。在以太網(wǎng)中，CFI的值為0。以太網(wǎng)幀類型（使用VLAN標簽后）標準以太網(wǎng)幀（UntaggedFrame）：不帶tag標簽帶VLAN標簽的幀（TaggedFrame）：帶tag標簽注意：計算機的“頭腦”中沒有任何關(guān)于VLAN的概念。計算機不會產(chǎn)生并發(fā)送Tagged幀。如果計算機接收到了一個Tagged幀，由于它識別不出0x8100的含義，于是會直接將這個Tagged幀丟棄。VLAN劃分方法VLAN5VLAN10基于端口G0/0/1,G0/0/7G0/0/2G0/0/9基于MAC地址00-01-02-03-04-AA00-01-02-03-04-CC00-01-02-03-04-BB00-01-02-03-04-DD基于IP子網(wǎng)劃分10.0.1.*10.0.2.*基于協(xié)議劃分IPIPX基于策略10.0.1.*+G0/0/1+00-01-02-03-04-AA10.0.2.*+G0/0/2+00-01-02-03-04-BBG0/0/1主機A10.0.1.1主機D10.0.2.2主機B10.0.2.1主機C10.0.1.2G0/0/2G0/0/7G0/0/9SWA基于端口的VLAN劃分方法在實際中最為常見計算機發(fā)送的幀都是不帶Tag的。對于一個支持VLAN特性的交換網(wǎng)絡(luò)來說，當(dāng)計算機發(fā)送的Untagged幀一旦進入交換機后，交換機必須通過某種劃分原則把這個幀劃分到某個特定的VLAN中去。根據(jù)劃分原則的不同，VLAN有不同的類型。VLAN鏈路類型和接口類型TrunkAccessVLAN3VLAN2TrunkTrunkAccessAccessAccessAccess計算機和交換機之間的鏈路為接入鏈路(AccessLink)交換機與交換機之間的鏈路為干道鏈路(TrunkLink)Access端口：指Access鏈路上交換機一側(cè)的端口Trunk端口：

指Trunk鏈路上兩側(cè)的交換機端口1、Access端口一般與pc、server相連時使用；只屬于一個特定的VLAN，只能讓屬于這個特定VLAN的幀通過。2、Trunk端口一般用于交換機級聯(lián)端口傳遞多組VLAN信息時使用；可同時屬于多個VLAN，需要手工配置允許通過的VLANID列表；可以讓屬于不同VLAN的幀通過。3、Hybrid端口VLAN接口PVID（PortVLANID）PVID表示端口在缺省情況下所屬的VLAN。毎一個交換機的端口(無論是Access端口還是Trunk端口)都應(yīng)該配置一個PVID，到達這個端口的Untagged幀將一律被交換機劃分到PVID所指代的VLAN。交換機內(nèi)部不同端口之間運動的幀則一定是帶Tag的幀。缺省情況下，X7系列交換機每個端口的PVID是1。PVID1PVID2PVID2PVID3PVID3PVID1SWASWB主機A主機C主機B主機DVLAN2VLAN2VLAN3VLAN3端口類型–Access端口主機A主機C主機BUntaggedUntaggedPVID10PVID10PVID2Frame10Access端口收到Untagged幀后會添加VLANID，VLANID和端口的PVID相同，然后轉(zhuǎn)發(fā)。Access端口收到Tagged幀后,交換機檢查該幀中的VID與PVID是否相同，相同則相同則剝離Tag，將得到的Untagged幀從鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)出去，不同則丟棄。SWAG0/0/1G0/0/2G0/0/3端口類型–Trunk端口當(dāng)Trunk端口收到幀時，如果該幀不包含Tag，將打上端口的PVID；如果該幀包含Tag，則不改變。當(dāng)Trunk端口發(fā)送幀時，該幀的VLANID在Trunk的允許發(fā)送列表中：若與端口的PVID相同時，則剝離Tag發(fā)送；若與端口的PVID不同時，則直接發(fā)送。主機A主機C主機B主機DUntaggedUntaggedFrame20UntaggedSWASWBUntaggedUntaggedPVID1PVID20PVID1PVID20PVID1PVID1VLAN工作原理—單交換機1234市場部財務(wù)部交換機vlan10vlan20aaabbbcccddd廣播幀MACaVlan10p1MACbVlan10p2MACcVlan20p3MACdVlan20p4MAC地址表單播幀？在PC還是SW加標簽？12341234交換機1交換機2市場部市場部財務(wù)部財務(wù)部55vlan10vlan10vlan20vlan20vlan10vlan20AAAAAAAATT報文報文v10報文VLAN工作原理—跨交換機謝謝本節(jié)完！4、VLAN的配置方法

交換技術(shù)與應(yīng)用課程目的學(xué)習(xí)完本課程，你將能夠：掌握VLAN的配置命令掌握驗證配置的方法掌握VLAN的應(yīng)用環(huán)境VLAN配置配置思路（1）在交換機上創(chuàng)建VLAN。（2）配置交換機上連接PC的端口為Access模式，并加入相應(yīng)的VLAN。（3）配置交換機之間互連的端口為Trunk模式，并加入相應(yīng)的VLAN。（1）創(chuàng)建VLAN配置[SWA]vlan10[SWA-vlan10]quit[SWA]vlanbatch2to3Info:Thisoperationmaytakeafewseconds.Pleasewaitforamoment...done.主機A主機D主機B主機CSWASWB1、在交換機上劃分VLAN時，需要首先創(chuàng)建VLAN。2、在交換機上執(zhí)行vlan<vlan-id>命令，創(chuàng)建VLAN。VLANID的取值范圍是1到4094，VLAN1為默認VLAN。3、創(chuàng)建多個VLAN，在交換機上執(zhí)行vlanbatch

{

vlan-id1

[

to

vlan-id2

]}命令，以創(chuàng)建多個連續(xù)的VLAN。4、可以執(zhí)行vlanbatch

{vlan-id1

vlan-id2}命令，創(chuàng)建多個不連續(xù)的VLAN，VLAN號之間需要有空格。配置驗證[SWA]displayvlanThetotalnumberofvlansis:4U:Up;D:Down;TG:Tagged;UT:Untagged;MP:Vlan-mapping;ST:Vlan-stacking;#:ProtocolTransparent-vlan;*:Management-vlan;VIDTypePorts1commonUT:GE0/0/1(U)……2common3commoncommon……1、創(chuàng)建VLAN后，可以執(zhí)行displayvlan命令驗證配置結(jié)果。如果不指定任何參數(shù)，則該命令將顯示所有VLAN的簡要信息。2、執(zhí)行displayportvlan

命令，可以查看交換機當(dāng)前各端口的類型及加入的VLAN信息。3、執(zhí)行displayvlan

[

vlan-id

[

verbose

]]命令，可以查看指定VLAN的詳細信息，包括VLAN

ID、類型、描述、VLAN的狀態(tài)、VLAN中的端口、以及VLAN中端口的模式等。4、執(zhí)行displayvlan

summary命令，可以查看系統(tǒng)中所有VLAN的匯總信息。（2）配置Access端口[SWA]interfaceGigabitEthernet0/0/5[SWA-GigabitEthernet0/0/5]portlink-typeaccess[SWA-GigabitEthernet0/0/5]interfaceGigabitEthernet0/0/7[SWA-GigabitEthernet0/0/7]portlink-typeaccessSWASWBG0/0/1G0/0/7G0/0/5主機A主機D主機B主機C1、華為X7系列交換機上，默認的端口類型是hybrid。2、配置端口類型的命令是portlink-type<type>，type可以配置為Access，Trunk或Hybrid。需要注意的是，如果查看端口配置時沒有發(fā)現(xiàn)端口類型信息，說明端口使用了默認的hybrid端口鏈路類型。3、當(dāng)修改端口類型時，必須先恢復(fù)端口的默認VLAN配置，使端口屬于缺省的VLAN1。添加端口到VLAN（配置PVID）[SWA]vlan2[SWA-vlan2]portGigabitEthernet0/0/7[SWA-vlan2]quit[SWA]interfaceGigabitEthernet0/0/5[SWA-GigabitEthernet0/0/5]portdefaultvlan3SWASWBG0/0/1G0/0/7G0/0/5主機A主機D主機B主機C可以使用兩種方法把端口加入到VLAN：1、進入到VLAN視圖，執(zhí)行port<interface>命令，把端口加入VLAN。2、進入到接口視圖，執(zhí)行portdefault<vlan-id>命令，把端口加入VLAN。vlan-id是指端口要加入的VLAN。配置驗證[SWA]displayvlanThetotalnumberofvlansis:4U:Up;D:Down;TG:Tagged;UT:Untagged;MP:Vlan-mapping;ST:Vlan-stacking;#:ProtocolTransparent-vlan;*:Management-vlan;VIDTypePorts1commonUT:GE0/0/1(U)……2commonUT:GE0/0/7(U)commonUT:GE0/0/5(U)10common……1、執(zhí)行displayvlan命令，可以確認端口是否已經(jīng)加入到VLAN中。2、在本示例中，端口GigabitEthernet0/0/5和GigabitEthernet0/0/7分別加入了VLAN3和VLAN2。3、UT表明該端口發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，會剝離VLAN標簽，即此端口是一個Access端口或不帶標簽的Hybrid端口。4、U或D分別表示鏈路當(dāng)前是Up狀態(tài)或Down狀態(tài)。（3）配置Trunk端口[SWA-GigabitEthernet0/0/1]portlink-typetrunk[SWA-GigabitEthernet0/0/1]porttrunkallow-passvlan23SWASWBG0/0/1G0/0/1主機A主機D主機B主機C1、配置Trunk時，先使用portlink-typetrunk命令修改端口的類型為Trunk，然后再配置Trunk端口允許哪些VLAN的數(shù)據(jù)幀通過。2、執(zhí)行porttrunkallow-passvlan

{{

vlan-id1

[

to

vlan-id2

]}|

all

}命令，可以配置端口允許的VLAN，all表示允許所有VLAN的數(shù)據(jù)幀通過。3、執(zhí)行porttrunkpvidvlan

vlan-id命令，可以修改Trunk端口的PVID。交換機的所有端口默認允許VLAN1的數(shù)據(jù)通過。4、在本示例中，將SWA的G0/0/1端口配置為Trunk端口，該端口PVID默認為1。配置porttrunkallow-passvlan23命令之后，該Trunk口允許VLAN2和VLAN3的數(shù)據(jù)流量通過。配置驗證[SWA]displayvlanThetotalnumberofvlansis:4U:Up;D:Down;TG:Tagged;UT:Untagged;MP:Vlan-mapping;ST:Vlan-stacking;#:ProtocolTransparent-vlan;*:Management-vlan;VIDTypePorts1commonUT:GE0/0/1(U)……2commonUT:GE0/0/7(D)TG:GE0/0/1(U)

commonUT:GE0/0/5(U)TG:GE0/0/1(U)10common……1、TG表明該端口在轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)VLAN的數(shù)據(jù)幀時，不會剝離標簽，直接進行轉(zhuǎn)發(fā)，該端口可以是Trunk端口或帶標簽的Hybrid端口。2、本示例中，GigabitEthernet0/0/1在轉(zhuǎn)發(fā)VLAN2和VLAN3的流量時，不剝離標簽，直接轉(zhuǎn)發(fā)。謝謝本節(jié)完！5、STP工作原理

交換技術(shù)與應(yīng)用課程目的學(xué)習(xí)完本課程，你將能夠：理解STP的產(chǎn)生背景掌握STP的工作過程掌握STP的3種端口角色了解BPDU中各字段的含義和作用二層交換網(wǎng)絡(luò)SWASWBSWDSWCSWE如果交換機之間僅使用一條鏈路互連，則可能會出現(xiàn)單點故障，導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。交換機之間通過多條鏈路互連時，雖然能夠提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，但同時也會帶來二層環(huán)路問題。廣播風(fēng)暴環(huán)路會引起廣播風(fēng)暴。根據(jù)交換機的轉(zhuǎn)發(fā)原則，如果交換機從一個端口上接收到的是一個廣播幀，或者是一個目的MAC地址未知的單播幀，則會將這個幀向除源端口之外的所有其他端口轉(zhuǎn)發(fā)。如果交換網(wǎng)絡(luò)中有環(huán)路，則這個幀會被無限轉(zhuǎn)發(fā)，此時便會形成廣播風(fēng)暴，網(wǎng)絡(luò)中也會充斥著重復(fù)的數(shù)據(jù)幀。00-05-06-07-08-AA00-05-06-07-08-BBSWBSWASWC主機A主機BMAC地址表震蕩MAC端口00-05-06-07-08-AAG0/0/300-05-06-07-08-AAG0/0/2環(huán)路會引起MAC地址表震蕩。主機A主機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地址表生成樹協(xié)議（SpanningTreeProtocol，STP）STP通過阻塞端口來消除環(huán)路，并能夠?qū)崿F(xiàn)鏈路備份的目的。SWASWCSWBSTP的作用：

消除環(huán)路：通過阻斷冗余鏈路來消除網(wǎng)絡(luò)中可能存在的環(huán)路。

鏈路備份：當(dāng)活動路徑發(fā)生故障時，激活備份鏈路，及時恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性。STP的基本術(shù)語1、橋（Bridge）早期交換機一般只有兩個轉(zhuǎn)發(fā)端口，所以稱之為“網(wǎng)橋”，簡稱為“橋”。該術(shù)語沿用至今，泛指多接口的交換機。目前，“橋”和“交換機”完全混用。2、橋的MAC地址（BridgeMACAddress）一個橋有多個轉(zhuǎn)發(fā)端口，每個端口有一個MAC地址。通常。我們把端口編號最小的那個端口的MAC地址作為整個橋的MAC地址。STP的基本術(shù)語3、橋ID（BridgeIdentifier,BID）橋ID=橋優(yōu)先級+橋的MAC地址橋優(yōu)先級的值可以人為設(shè)定橋優(yōu)先級的取值范圍是0~61440，步長為4096，即為：橋優(yōu)先級=i*4096（i=0、1、…、15）橋優(yōu)先級的值越小，橋級別越高橋優(yōu)先級的缺省值為32768（相當(dāng)于i=8）例如：32768.4c1f-cce5-3044STP的基本術(shù)語4、端口ID（PortIdentifier,PID）

端口ID=端口優(yōu)先級+端口編號端口優(yōu)先級的值可以人為設(shè)定端口優(yōu)先級的取值范圍是0~240，步長為16，即為：端口優(yōu)先級=i*16（i=0、1、…、15）端口優(yōu)先級的值越小，端口級別越高端口優(yōu)先級的缺省值為128（相當(dāng)于i=8）例如：128.2（端口優(yōu)先級為128，端口號為2）STP工作過程第一步：選舉根橋（RootBridge）第二步：選舉根端口（RootPort，RP）第三步：選舉指定端口（DesignatedPort，DP）第四步：阻塞預(yù)備端口（AlternatePort，AP）Non-RootNon-RootDARRDDSWASWCSWBRootSTP通過構(gòu)造一棵樹來消除交換網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路。運行STP協(xié)議的交換機會相互交換STP協(xié)議幀，STP協(xié)議幀的載荷數(shù)據(jù)被稱為BPDU。BPDU中包含交換機在參加生成樹計算時的各種參數(shù)信息，后面會有詳細介紹。G0/0/1G0/0/2G0/0/1G0/0/2G0/0/1G0/0/2STP工作過程選舉根橋32768.00-01-02-03-04-BB32768.00-01-02-03-04-CC4096.00-01-02-03-04-AA根橋是STP的根節(jié)點，是整個交換網(wǎng)絡(luò)的邏輯中心。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓撲改變時，根橋也可能會發(fā)生變化。STP中根橋的選舉依據(jù)的是橋ID，STP中的每個交換機都會有一個橋ID。橋優(yōu)先級最高（值最?。┑脑O(shè)備會被選舉為根橋。如果優(yōu)先級相同，則會比較MAC地址，MAC地址越小則越優(yōu)先。SWASWCSWBRootSTP工作過程選舉根端口RootG0/0/1G0/0/2G0/0/1G0/0/2G0/0/2G0/0/1RRSWASWCSWBCOST=20000根橋確定后，其他沒有成為根橋的交換機都被稱為非根橋。根端口就是非根橋去往根橋的根路徑開銷最小的端口，也即非根橋離根“最近”的端口。非根橋上有且只有一個根端口。非根交換機在選舉根端口時分別依據(jù)該端口的根路徑開銷、對端BID、對端PID和本端PID。32768.00-01-02-03-04-BB32768.00-01-02-03-04-CC4096.00-01-02-03-04-AACOST=20000COST=20000STP工作過程選舉指定端口指定端口為每個網(wǎng)段上離根最近的端口，就是該網(wǎng)段的指定端口。根橋的所有端口都是指定端口。非根交換機在選舉指定端口時分別依據(jù)根路徑開銷、BID(所在交換機)、PID。RootG0/0/1G0/0/2G0/0/1G0/0/2G0/0/2G0/0/1DDDSWASWCSWB3276800-01-02-03-04-BB3276800-01-02-03-04-CC409600-01-02-03-04-AARRCOST=20000COST=20000COST=20000STP工作過程阻塞預(yù)備端口未被選舉為根端口或指定端口的端口為預(yù)備端口，將會被阻塞。預(yù)備端口被阻塞后不能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，只能夠從所連網(wǎng)段的指定交換機接收到BPDU報文，并以此來監(jiān)視鏈路的狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)收斂后，只有指定端口和根端口可以轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。RootG0/0/1G0/0/2G0/0/1G0/0/2G0/0/2G0/0/1ADDDSWASWCSWB3276800-01-02-03-04-BB3276800-01-02-03-04-CC409600-01-02-03-04-AARRSTP的3種端口角色1、根端口RP（RootPort）根端口就是當(dāng)前設(shè)備上去往根橋的根路徑開銷最小的端口，也即非根橋的交換機上離根“最近”的端口。很顯然，在一個運行STP協(xié)議的非根設(shè)備上根端口有且只有一個，但根橋上沒有根端口。2、指定端口（DesignatedPort）對一臺設(shè)備而言，與本機直接相連并且負責(zé)向本機轉(zhuǎn)發(fā)配置消息的設(shè)備就是指定橋，指定橋中向本橋轉(zhuǎn)發(fā)配置消息的端口就是指定口。一旦根橋、根端口、指定端口選舉成功，則整個樹形拓撲建立完畢。3、阻塞備用端口（AlternatePort）在拓撲穩(wěn)定后，只有根端口和指定端口轉(zhuǎn)發(fā)流量，其他的非根非指定端口

都處于阻塞（Blocking）狀態(tài)，它們只接收STP協(xié)議報文而不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量。BPDU（BridgeProtocolDataUnit，橋接協(xié)議數(shù)據(jù)單元）PIDPVIBPDUTypeFlagsRootIDRPCBridgeIDPortIDMessageAgeMaxAgeHelloTimeFwdDelay為了計算生成樹，交換機之間需要交換相關(guān)的信息和參數(shù)，這些信息和參數(shù)被封裝在BPDU中。BPDU有兩種類型：配置BPDU和TCNBPDU。配置BPDU包含了橋ID、路徑開銷和端口ID等參數(shù)。TCNBPDU是指下游交換機感知到拓撲發(fā)生變化時向上游發(fā)送的拓撲變化通知。BPDUBPDURootSWASWBSWCBPDUSTP拓撲變化根橋故障非根橋會在BPDU老化之后開始根橋的重新選舉。RootSWASWBBPDUSWCBPDUSTP拓撲變化直連鏈路故障SWB檢測到直連鏈路物理故障后，會將預(yù)備端口轉(zhuǎn)換為根端口。SWB的預(yù)備端口會在30秒后恢復(fù)到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。SWASWBRootADDRDRSWCAD謝謝本節(jié)完！6、STP的配置方法

交換技術(shù)與應(yīng)用課程目的學(xué)習(xí)完本課程，你將能夠：掌握STP的配置命令掌握驗證配置的方法掌握STP的應(yīng)用環(huán)境STP的工作過程實例分析-選舉根橋橋ID比較：SW3<SW1<SW4<SW2，所以SW3選舉為根橋根橋的選舉依據(jù)的是橋ID，橋優(yōu)先級最高（值最?。┑脑O(shè)備會被選舉為根橋。如果優(yōu)先級相同，則會比較MAC地址，MAC地址越小則越優(yōu)先。STP的工作過程實例分析STP的工作過程實例分析-選舉根端口根端口：SW1的e0/0/2口、SW2

e0/0/1口、SW4e0/0/2口非根交換機在選舉根端口時分別依據(jù)該端口的根路徑開銷、對端BID、對端PID和本端PID。STP的工作過程實例分析STP的工作過程實例分析STP的工作過程實例分析-選舉指定端口指定端口為每個網(wǎng)段上離根最近的端口，就是該網(wǎng)段的指定端口。根橋的所有端口都是指定端口。非根交換機在選舉指定端口時分別依據(jù)根路徑開銷、BID(所在交換機)、PID。指定端口：SW3的e0/0/1口和e0/0/2口、SW1e0/0/1口、SW4e0/0/1口STP的工作過程實例分析-選舉指定端口STP的工作過程實例分析-阻塞預(yù)備端口未被選舉為根端口或指定端口的端口為預(yù)備端口，將會被阻塞STP的配置方法配置思路：（1）配置STP模式（2）指定根橋（3）指定備份根橋（可選）默認情況下，交換機是使能了STP功能的。如果STP處于去使能狀態(tài)，需要首先在系統(tǒng)視圖下使用命令stpenable來使能STP功能。（1）配置STP模式SWBSWCSWA[SWA]stpmode?

mstpMultipleSpanningTreeProtocol(MSTP)mode

rstpRapidSpanningTreeProtocol(RSTP)mode

stpSpanningTreeProtocol(STP)mode[SWA]stpmodestp（2）配置交換機優(yōu)先級409600-01-02-03-04-AA通過修改交換機的優(yōu)先級，可以配置交換機為根交換機。一般建議手動指定網(wǎng)絡(luò)中配置高、性能好的交換機為根橋。

stpprioritypriority命令用來配置設(shè)備優(yōu)先級值。priority值為整數(shù)，取值范圍為0到61440，步長為4096。缺省情況下，交換設(shè)備的優(yōu)先級取值是32768。可以通過stprootprimary命令指定生成樹里的根橋。配置此命令后交換機的優(yōu)先級的值被設(shè)置為0，且不能通過stpprioritypriority命令來修改優(yōu)先級?？梢酝ㄟ^stprootsecondary命令指定生成樹里的備份根橋。配置此命令后交換機的優(yōu)先級的值被設(shè)置為4096，且不能通過stpprioritypriority命令來修改優(yōu)先級。SWBSWCSWA[SWA]stppriority4096（3）配置路徑開銷SWBSWCSWA[SWC]stppathcost-standard?

dot1d-1998IEEE802.1D-1998

dot1tIEEE802.1T

legacyLegacy[SWC]interfaceGigabitEthernet0/0/1

[SWC-GigabitEthernet0/0/1]stpcost2000（4）配置驗證[SWA]displaystp[CISTGlobalInfo][ModeSTP]CISTBridge:4096.00-01-02-03-04-BB//指的是本交換機的橋IDBridgeTimes:Hello2sMaxAge20sFwDly15sMaxHop20CISTRoot/ERPC:4096.00-01-02-03-04-BB/0//整個交換域中的根橋CISTRegRoot/IRPC:4096.00-01-02-03-04-BB/0CISTRootPortId:0.0……（4）配置驗證[SWA]displaystp……[Port1(GigabitEthernet0/0/1)][FORWARDING]PortProtocol :EnabledPortRole :DesignatedPortPortPriority :128PortCost(Dot1T) :Config=2000/Active=2000DesignatedBridge/Port :4096.00-01-02-03-04-BB/128.1……displaystp命令顯示交換機上所有端口信息；displaystpinterfaceinterface命令顯示交換機上指定端口信息。其他一些信息還包括端口角色、端口狀態(tài)、以及使用的保護機制等。思考題1、根橋產(chǎn)生故障后，其他交換機會被選舉為根橋。那么原來的根橋恢復(fù)正常之后，網(wǎng)絡(luò)又會發(fā)生什么變化呢?(搶占/不搶占)答案：如果生成樹網(wǎng)絡(luò)里面根橋發(fā)生了故障，則其它交換機中優(yōu)先級最高的交換機會被選舉為新的根橋。如果原來根橋再次激活，則網(wǎng)絡(luò)又會根據(jù)BID來重新選舉新的根橋。2、路徑開銷和根路徑開銷的區(qū)別是什么?答案：根路徑開銷是到根橋的路徑的總開銷，而路徑開銷指的是交換機端口的開銷。謝謝本節(jié)完！7、鏈路聚合原理與配置

交換技術(shù)與應(yīng)用課程目的學(xué)習(xí)完本課程，你將能夠：掌握鏈路聚合的概念及優(yōu)點掌握鏈路聚合的條件及聚合模式掌握鏈路聚合的配置方法（重點）鏈路聚合的概念SWASWBEth-Trunk1鏈路聚合是把兩臺設(shè)備之間的多條物理鏈路聚合在一起，當(dāng)做一條大帶寬邏輯鏈路來使用。以太網(wǎng)交換機之間聚合之后的鏈路稱為Eth-Trunk鏈路。兩臺設(shè)備可以是一對路由器，一對交換機，或者是一臺路由器和一臺交換機。聚合鏈路在生成樹環(huán)境中被認為是一條邏輯鏈路。鏈路聚合的優(yōu)點提高鏈路帶寬：理論上，通過聚合幾條鏈路，一個聚合口的帶寬可以擴展為所有成員口帶寬的總和，這樣就有效地增加了邏輯鏈路的帶寬。增強網(wǎng)絡(luò)可靠性：配置了鏈路聚合之后，如果一個成員接口發(fā)生故障，該成員口的物理鏈路會把流量切換到另一條成員鏈路上。流量負載分擔(dān)：一個聚合口可以把流量分散到多個不同的成員口上，通過成員鏈路把流量發(fā)送到同一個目的地，將網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生擁塞的可能性降到最低。SWASWBEth-Trunk鏈路聚合采用負載分擔(dān)的方式共享多條平行物理鏈路負載分擔(dān)方式DEFDDFE1FE2FE3FE…A->DB->DC->Detc.FlowOutputPathFE4FE3FE1FE…D->AD->BD->Cetc.FlowOutputPathDDDDDDABCDFastEthernet4FastEthernet3FastEthernet2FastEthernet1LinkAggregationLinkAggregationEth-Trunk鏈路兩端相連的物理接口的數(shù)量、速率、雙工方式、流控方式必須一致。一條聚合鏈路可以包含多條成員鏈路，在ARG3系列路由器和X7系列交換機上默認最多為8條。成員口可以是二層接口或三層接口。DuplexMode:FullSpeed:1000DuplexMode:FullSpeed:1000鏈路聚合條件SWASWBEth-Trunk鏈路聚合模式手工負載分擔(dān)模式：Eth-Trunk的建立、成員接口的加入由手工配置，該模式下所有活動鏈路都參與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，平均分擔(dān)流量。靜態(tài)LACP模式：需要手動創(chuàng)建Eth-Trunk口，并添加成員口。LACP模式支持鏈路備份，也叫M:N模式。M代表活動成員鏈路，用于在負載均衡模式中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。N代表非活動鏈路，用于冗余備份。如果一條活動鏈路發(fā)生故障，該鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被切換到一條優(yōu)先級最高的備份鏈路上，這條備份鏈路轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒訝顟B(tài)。ActiveBackup手工負載分擔(dān)模式SWASWB靜態(tài)LACP模式SWASWB鏈路聚合配置方法配置步驟：1、創(chuàng)建Eth-Trunk（1）通過執(zhí)行interfaceEth-trunk<trunk-id>命令配置鏈路聚合。這條命令創(chuàng)建了一個Eth-Trunk口，并且進入該Eth-Trunk口視圖。trunk-id用來唯一標識一個Eth-Trunk口，該參數(shù)的取值可以是0到63之間的任何一個整數(shù)。（2）執(zhí)行命令mode

{manualload-balance|lacp-static}，配置Eth-Trunk的工作模式。默認情況為手工負載分擔(dān)模式（manualload-balance），lacp-static指靜態(tài)LACP模式。（3）如果指定的Eth-Trunk口已經(jīng)存在，執(zhí)行interfaceeth-trunk命令會直接進入該Eth-Trunk口視圖。2、向Eth-Trunk中加入成員端口第一種：在Eth-Trunk端口視圖下：（1）執(zhí)行命令interfaceEth-trunk<trunk-id>，進入在Eth-Trunk端口視圖。（2）執(zhí)行命令trunkportinterface-type{interface-number1［tointerface-number2］}第二種：在成員端口視圖下：執(zhí)行命令Eth-trunk<trunk-id>，將當(dāng)前端口加入Eth-Trunk。3、配置驗證執(zhí)行命令displayeth-trunk，查看Eth-Trunk端口的配置信息。二層鏈路聚合配置[SWA]interfaceEth-Trunk1[SWA-Eth-Trunk1]modelacp-static[SWA-Eth-Trunk1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[SWA-GigabitEthernet0/0