一、交换网络基础
常见的以太网设备包括HUB、交换机等。交换机工作在数据链路层,它有效的隔离了以太网的冲突域,极大地提升了以太网的性能。
1、常见的小型交换网络:SWA是一个交换机。
2、交换机的转发行为:泛洪、转发、丢弃
泛洪:将某个接口收到的数据流从除该接口之外的所有接口发送出去。
引起泛洪的情况:①广播/组播的数据包 ②未知的单播帧
转发:根据MAC地址表转发
丢弃:①从同一个接口进出(从某个接口进来,从当前接口出去) ②损坏的数据包
3、交换机数据包传输原理介绍
3.1 交换机初始状态:交换机MAC地址表为空
3.2 学习MAC地址
当主机A 发送数据 :交换机会将收到的数据帧的源MAC地址和对应的端口记录到MAC地址列表
3.3 转发数据帧
当数据帧的目的MAC地址不在MAC地址表,或目的MAC地址为广播地址的时候,交换机会泛洪该帧
3.4 主机回复
当其他主机收到数据包泛洪请求之后,会回应MAC地址和端口到交换机。
交换机根据回应后的MAC地址列表将目的主机的回复信息单播转发给源主机。
3.5 当Mac地址表已经存在相关的MAC地址与接口后,再次发送数据包就不会泛洪了。
二、交换机的基本配置
1、全双工、半双工模式:如果两台机器都是 Auto 模式的话,则在商量之后会降为 半双工!
所以在配置的时候,关闭自动协商模式 即命令 undo negotiation auto
调整为全双工模式命令: duples full
(千兆光电接口:只支持全双工,不支持半双工)(以太网RJ45接口支持:全双工、半双工)
2、调整传输速率:命令 speed 100 调整为100兆 speed 1000 调整为1000兆
3、配置验证:display interface g0/0/1
三、STP(生成树协议) 原理
为了提高网络的可靠性,交换网络中通常会使用冗余链路。但冗余链路会给交换网络带来环路风险,并导致广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题,进而会影响到用户的通信质量。STP协议可以在提高网络可靠性的前提下又能避免环路带来的问题。
1、环路造成的问题:
① 广播风暴:网络中的主机会受到重复数据帧。带宽会受到严重影响。
②MAC地址表震荡:MAC地址与端口的对应一直在改变。会造成数据传输延时。
2、STP作用:通过阻塞端口来消除环路,并能够实现链路备份的目的。(俗称:热备)
2.1 冷备:如图所示,虚线表示为连接,只有当B--A--C 中A出现问题,才会将虚线连接改为实线连接。
2.2 STP 操作(步骤如下)
2.2.1选举根桥:
每一台交换机启动STP后,都会认为自己是根桥,发出报文宣告。
每个交换机分析报文,根据网桥ID选择根网桥,网桥ID小的将成为根网桥(先比较网桥优先级,优先级较低者称为根桥,如果优先级相等,再比较MAC地址,MAC地址较低者称为根桥)。
2.2.2选举 根端口
非根交换机在选举根端口的时候,依据该端口的根路径开销、对端BID、对端PID、本端PID
2.2.3选举 指定端口
非根交换机在选举指定端口时,依据根路径开销、BID、PID。
未被选举为根端口的为预备端口,将会被阻塞。
3、端口状态转换
Disabled —— Listening (15秒)—— Learning (15秒)—— Forwarding (30秒)
4、BPDU 介绍
在STP比较的时候,比较的是以下四个参数:
Root ID:根桥ID RPC:到根桥的路劲开销
Bridge ID:发送者的桥ID Port ID:发送者的端口ID
四、STP 配置
1、进入STP 模式:有三种模式,一般默认是 mstp
2、 配置交换机优先级(该值的范围 0--65535 值越小优先级越高)——当模式为 stp
命令 stp priority 数值
3、配置路径开销——当模式为 stp
(802.1D 的值为 0--65535;802.1T的值为 200000000 ;华为lengcy 为20万)
命令 stp cost 数值
4、验证结果(在保存之前进行确认)