1、以太網(wǎng)交換機(jī)和VLAN，南京郵電學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)系，1 .交換式LAN設(shè)置修訂，共享式LAN，共享式HUB，、MAC 1，MAC 4，MAC 3，MAC 2共享HUB，MAC 1，MAC 2，IP子網(wǎng)地址1，IP子網(wǎng)地址2 與子網(wǎng)2的連接，以太網(wǎng)交換機(jī)支持的三種交換模式：(1)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(store-and-1 )此幀中有CRC錯(cuò)誤，太短(包括CRC小于64字節(jié))或太長(CRC為1 如果幀沒有錯(cuò)誤，則LAN交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)表或交換表中檢索目標(biāo)地址，確定輸出接口，并將幀發(fā)送到目標(biāo)。 延遲因幀長度而異，因?yàn)檫@種類型的交換復(fù)制整個(gè)幀并執(zhí)行CRC。 Cisco Catalyst 5000系列交換機(jī)處于此

2、操作模式。 (2)直通、LAN交換機(jī)僅將目標(biāo)地址(前綴后的6字節(jié))復(fù)制到其緩沖區(qū)。 然后，在交換表中搜索目標(biāo)地址以確定輸出接口，并將該幀發(fā)送到目標(biāo)。 減少延遲：當(dāng)交換機(jī)讀取幀的目標(biāo)地址時(shí)，確定輸出接口并傳輸幀。 有些交換機(jī)可以自適應(yīng)地選擇交換方式，直到一個(gè)端口上的錯(cuò)誤達(dá)到用戶定義的錯(cuò)誤界限，交換機(jī)會(huì)從直通模式自動(dòng)切換到存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，當(dāng)錯(cuò)誤率在該界限以下時(shí)，交換機(jī)從存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式自動(dòng)切換到直通模式(3)不分段的方式、改良的直通方式：不分段的方式是直通方式的改良形式。 交換機(jī)在傳輸前等待64字節(jié)的沖突窗口。 如果一個(gè)數(shù)據(jù)包有錯(cuò)誤，則錯(cuò)誤通常發(fā)生在前64個(gè)字節(jié)。 與直通方法相比，非分段方法的錯(cuò)誤檢查更

3、好，延遲幾乎沒有增加。 對于非分段交換方法，將檢查幀中的數(shù)據(jù)字段。 引導(dǎo)代碼、定界符、目標(biāo)地址、源地址、長度、幀檢查序列、7、1、6、6、2、最多15000,4、4、4字節(jié)、通過方法、不分段方法、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、MAC 1 要?jiǎng)?chuàng)建VLAN，第2層交換機(jī)必須分割廣播域，而管理員必須將交換機(jī)端口分配給VLAN。 分配方法有兩種。 靜態(tài)VLAN :管理員將一個(gè)VLAN組合分配給交換機(jī)端口。 缺陷：管理員必須手動(dòng)輸入將端口映射到相應(yīng)的VLAN的每個(gè)命令，這很耗時(shí)。 動(dòng)態(tài)VLAN自動(dòng)確定節(jié)點(diǎn)的VLAN配置。 智能管理軟件允許您基于硬件(MAC )地址、協(xié)議甚至應(yīng)用程序創(chuàng)建動(dòng)態(tài)VLAN。 例如，假設(shè)在集中式VL

4、AN管理應(yīng)用程序中輸入了MAC地址。 當(dāng)節(jié)點(diǎn)連接到未分配的交換機(jī)端口時(shí)，VLAN管理數(shù)據(jù)庫將搜索此硬件地址并將交換機(jī)端口分配給正確的VLAN。 必須先有人創(chuàng)建這個(gè)數(shù)據(jù)庫。 Cisco管理員能夠通過VLAN管理策略服務(wù)器(VMPS )的服務(wù)來構(gòu)建MAC尋址數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫可用于VLAN的動(dòng)態(tài)尋址。 VMPS是記錄MAC地址到VLAN映射的數(shù)據(jù)庫。 VLAN幀標(biāo)簽、VLAN幀標(biāo)簽(幀識別或幀標(biāo)簽)是專門用于信息交換的新方法。 中的組合圖層性質(zhì)變更選項(xiàng)。 如果幀在交換機(jī)結(jié)構(gòu)單元之間傳輸，則幀標(biāo)頭將具有用戶定義的唯一標(biāo)識符。 這些標(biāo)識符在廣播或轉(zhuǎn)發(fā)到其他交換機(jī)、路由選擇器或終端設(shè)備之前，由每臺(tái)交換機(jī)進(jìn)

5、行檢查。 當(dāng)幀終止交換結(jié)構(gòu)單元時(shí)，交換機(jī)在向目的地終端發(fā)送幀之前刪除標(biāo)識符。幀標(biāo)簽為多VLAN、交換機(jī)間通信專用。在各幀的開頭配置唯一的標(biāo)識符。在未中繼的鏈路中， 在幀結(jié)束交換之前，標(biāo)識符將被刪除。幀標(biāo)記在數(shù)據(jù)鏈路層工作，只需較少的處理和管理開銷。交換機(jī)間鏈路(ISL )幀標(biāo)簽是Cisco獨(dú)有的幀標(biāo)簽，它將VLAN信息標(biāo)記到現(xiàn)有幀生成樹協(xié)議和生成樹協(xié)議(STP )是靈活的協(xié)議，其在后臺(tái)運(yùn)行，而不是網(wǎng)絡(luò)在第二層(橋接器或交換機(jī))產(chǎn)生循環(huán)STP經(jīng)常監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)所有鏈接，關(guān)閉多才多藝的鏈接，保證不發(fā)生電路。 10Base-T，已知網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)根橋。 根橋接端口在指定的端口上運(yùn)行，而指定的端口在轉(zhuǎn)發(fā)

6、狀態(tài)下運(yùn)行。 轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的端口收發(fā)通信量。 根端口：在到根橋的成本最低的端口上發(fā)送和接收通信量。 成本由鏈路帶寬決定。 指定端口確定根橋接器具有最低成本路徑的端口，以轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)運(yùn)行，就像根端口一樣(如圖中的f所示)。 非指定端口：橋接器上的其他端口被稱為非指定端口，其不收發(fā)通信量，并且處于阻塞狀態(tài)(在圖中以b表示)。 選擇1根橋接器，運(yùn)行STP的交換機(jī)或橋接器通過橋接協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BPDU )交換信息。 使用多播幀，BPDU可以發(fā)送配置消息并將每個(gè)橋接器的ID發(fā)送到其他設(shè)備。 橋接器ID用于確定網(wǎng)絡(luò)中的根橋接器和根端口。 橋接器ID是8字節(jié)的長度，包括優(yōu)先級和MAC地址。 運(yùn)行IEEE STP的設(shè)

7、備的默認(rèn)優(yōu)先級為32768。 為了確定根橋接器，橋接器的優(yōu)先級與MAC地址相關(guān)聯(lián)。 如果兩個(gè)交換機(jī)或橋接器具有相同的優(yōu)先級，則確定較低的MAC地址具有較低的ID。 確定根橋接器的方法：當(dāng)兩個(gè)交換機(jī)都使用默認(rèn)優(yōu)先級32768時(shí)，將比較MAC地址。 如果交換機(jī)a的MAC地址是0000.0c00.1111.1111，而交換機(jī)b的MAC地址是0000.0c00.2222.2222，則交換機(jī)a是根橋。 2選擇指定的端口。 必須確定路徑成本，才能確定與根橋接器通信的端口。 STP成本是基于鏈路帶寬的累積總路徑成本。 速率更新IEEE成本舊的IEEE成本10 g bps 21gb PS 41100 Mbps

8、 191010 Mbps 100100，生成樹端口狀態(tài)、生成樹端口有四種狀態(tài)：區(qū)塊：不轉(zhuǎn)發(fā)幀，接收BPDU。 交換機(jī)啟動(dòng)后，默認(rèn)情況下所有端口都被阻止。 監(jiān)聽：監(jiān)聽BPDU以確保在傳輸數(shù)據(jù)幀之前在網(wǎng)絡(luò)上沒有循環(huán)。 學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)MAC地址，創(chuàng)建過濾表，但不轉(zhuǎn)發(fā)幀。 轉(zhuǎn)發(fā)：可以通過端口收發(fā)數(shù)據(jù)。 (1)開關(guān)端口一般處于阻塞或傳送狀態(tài)。 一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)端口是被確定為根橋接器花費(fèi)最低成本的端口。 (2)如果某個(gè)鏈路下降，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化，或者管理員將新交換機(jī)加入網(wǎng)絡(luò)，則交換機(jī)上的端口進(jìn)入監(jiān)聽和學(xué)習(xí)狀態(tài)。 判別標(biāo)準(zhǔn)：(3)堵塞端口防止網(wǎng)絡(luò)電路的發(fā)生。 一旦某些交換機(jī)確定了到根橋的最佳路徑，所有其他端口都將被阻塞

9、。 被阻止的端口仍然接收BPDU。 (4)如果交換機(jī)確定被阻止的端口是指定的端口，則該端口進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)。 此端口將檢查所有收到的BPDU，以確保在進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)后，網(wǎng)絡(luò)不會(huì)形成環(huán)路。非指定端口(b )、非根橋接器、非根橋接器、根端口(f )、指定端口(f )、1900C MAC 0C00 C822 2222默認(rèn)優(yōu)先級32768、1900bmac0c00c811111默認(rèn)端口(f )、根橋接器、和要確定1900B和1900C的根端口，需要檢查連接交換機(jī)的鏈路的成本。 兩臺(tái)交換機(jī)b、c到根交換機(jī)a的所有連接都通過端口0，使用100Mbps的鏈路，因此端口0的成本最低，這兩臺(tái)交換機(jī)都是根端口。必須使用

10、橋ID來確定交換機(jī)上的指定端口。 根橋接器上的所有端口都是指定的端口。 從1900B和1900C到根橋接器的成本相同，因?yàn)?900B的橋接器ID低，所以指定端口在1900B上。 1900C將端口1設(shè)置為阻塞狀態(tài)，以防止出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。 網(wǎng)路區(qū)段、以路由器為基礎(chǔ)的網(wǎng)路互連、 您可以選擇、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者在可以減輕廣播影響的VLAN之間傳輸消息需要使用路由器，VLAN可以根據(jù)通信量分割子網(wǎng)段，在限制VLAN支持的主機(jī)數(shù)量并進(jìn)入VLAN的交換環(huán)境中，僅在VLAN內(nèi)部傳輸消息在橋接域中形成廣播通信VLAN提高了安全性，不允許VLAN之間的第2層通信。 VLAN間通信通過路由器注意：將適當(dāng)?shù)南⑦^濾，防止到