1、项目导入项目导入交换机是最常用的网络互连设备之一。在实际工作中，经常需要对交换机进行配置。交换机涉及的网络技术相当多，包括VLAN、STP、端口聚合、DHCP等。掌握交换机的配置，对从事网络设计、售后技术支持、网络管理等工作的技术人员有重大意义。本项目主要用于掌握VLAN、STP、端口聚合、DHCP等相关知识及配置。项目一交换机的安装与配置学习目标学习目标熟悉交换机的工作原理熟悉交换机的访问方式理解交换机端口的相关技术熟悉VLAN技术掌握三层交换机原理熟悉生成树协议与快速生成树协议掌握DHCP工作原理 能够进行交换机的基本配置学习目标学习目标 能够进行交换机端口的配置能够对交换机进行VLAN的
2、配置能够使用三层交换机实现VLAN间的通信能够使用路由器实现VLAN间的通信能够进行STP的配置能够进行端口聚合的配置 能够使用三层交换机实现DHCP服务 能够使用DHCP中继代理实现DHCP服务任务1交换机及配置基础任务描述任务描述小东是某技工学校网络中心新入职的网络管理员，负责网络中心的设备管理及维护工作。学校原来全部安装的是傻瓜交换机，领导要求网络可以实现远程管理，因此购进了一批可网管交换机。小东想熟悉这批设备的操作及使用方法，使其尽快投入使用。本任务的目的是通过交换机的配置，掌握识别交换机的各种端口，掌握交换机命令行各种操作模式的区别，理解交换机各种不同工作模式之间的切换技术。1什么是
3、交换机交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的设备统称。2交换机的工作原理交换机根据MAC地址，通过一种确定性的方法在接口之间转发数据帧。数据帧的封装中必不可少的信息有源MAC地址、目的MAC地址、高层协议标识、错误检测信息。交换机通过源MAC地址来获得与特定接口相连的设备的地址，并根据目的MAC地址来决定如何处理这个数据帧（1）地址学习MAC地址表的主要功能：跟踪连接到交换机的设备位置决定哪些数据包需要转发到其它网段 主要功能MAC地址表A：0260.8c01.1111C:0260.8c01.2222B:0260.8c01.33
4、33D:0260.8c01.4444E0E2E1E3地址学习：初始化MAC地址表（1）地址学习交换机重要的学习过程：当一个交换机首次初始化时，交换机地址表是空的。用一个空MAC地址表，基于地址的源过滤或转发决策是不可能的，因此交换机将每一帧转发给所有连接的端口而不只是接收的端口。 转 发 一 个 帧 到 所 有 连 接 端 口 称 作 “ 泛 洪(Flooding)”该帧。（1）地址学习泛洪是一种通过交换机传输数据的低效方法，因此它将数据帧传输到了不需要的网段，浪费了带宽。因为交换机同时处理多个网段的通信量，交换机执行内存缓冲以致能独立接收、传输每一个端口或网段的数据帧。（1）地址学习地址学习
5、：站应答 E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444MAC地址表A：0260.8c01.1111C:0260.8c01.2222B:0260.8c01.3333D:0260.8c01.4444E0E2E1E3（1）地址学习MAC地址为0260.8C01.4444的站D给MAC地址为0260.8C01.2222的站C发送数据量，交换机采取几个动作：第1步：源地址0260.8C01.4444被加到MAC地址表。第2步：传输帧的目的地址站C与MAC地址表项相比较。（1）地址学习第3步：当软件决定对这个目的地来说至此未见端口到MAC地址映射时，该帧被泛洪到除巳接收该包的端口外
6、所有的端口。第4步：当站C发送一帧到站A时，交换机了解到站C的MAC地址和端口E2。第5步：只要在MAC地址表项生命周期内所有站发送数据帧，就可以建立起完整的MAC地址表。这些表项也可用来制定智能转发、过滤决策。（2）转发/过滤决策交换机过滤决策E0:0260.8c01.1111E2:0260.8C01.2222E2:0260.8C01.3333E3:0260.8c01.4444E E2 2: :0 02 26 60 0. .8 8C C0 01 1. .2 22 22 22 2MAC地址表A：0260.8c01.1111C:0260.8c01.2222B:0260.8c01.3333D:02
7、60.8c01.4444E0E2E1E3（2）转发/过滤决策 站A发送帧给站C的步骤如下：第1步：传输帧的目的MAC地址0260.8C01.2222与MAC地址表中项比较。第2步：当交换机决定目的地址经由E2端口可到达时，它将该帧传到该端口。第3步：交换机为了保护链路上的带宽没有将帧传到E1和E3口，这个动作称作帧过滤。（3）消除回路交换网络冗余拓朴结构网段1网段2路由器Y服务器（3）消除回路第1步：当主机X发送单播帧到路由器Y时，在直接以太网连接网段1上一个拷贝被接收。差不多同时，交换机A收到一个副本并放进缓冲 区。第2步：如果交换机A检查帧中目的地址，在交换机MAC地址表中没有找到路由器Y
8、的表项，交换机A将该帧泛洪到除了起始端口外的所有端口。第3步：当交换机B通过网段2上的交换机A接收到该帧的一个副本时，如果MAC地址表中没有路由器Y的表项，交换机B也往网段1上转发该帧的一个副本。第4步：路由器Y第二次接收到同一帧的副本。（3）消除回路消除数据库不稳定性 数据库不稳定网段1网段2路由器Y服务器/主机X单播交换机A交换机B单播端口0端口0端口1端口1（3）消除回路第1步：主机X给路由器Y发送单播帧。 第2步：两个交换机都没学习路由器Y的MAC地址。第3步：交换机A和B学习主机X在端口0上的MAC地址。第4步：到路由器Y的帧被泛洪。第5步：交换机A和B不正确地学习在端口1上主机X的
9、地址3交换机转发方式（1）直通式（2）存储转发式（3）无碎片直通转发4交换机的访问方式交换机的访问方式4交换机的访问方式（1）通过带外方式对交换机进行管理（2）通过Telnet对交换机进行远程管理（3）通过Web对交换机进行远程管理（4）通过SNMP管理工作站对交换机进行远程管理5交换机的系统文件和配置文件 （1）系统文件系统文件包括系统映像文件和引导文件。系统映像文件是指交换机硬件驱动和软件支持程序等的压缩文件，即通常说的IMG升级文件。引导文件是指引导交换机初始化等的文件，即通常所说的ROM升级文件。5交换机的系统文件和配置文件 （2）配置文件配置文件包括启动配置文件和运行配置文件。启动配
10、置文件是指交换机启动时采用的配置序列，该文件名固定为“startup-config”。运行配置文件是指交换机当前运行的配置序列，该文件存放在内存中。使用命令write 或命令copy running-config startup-config，可将运行配置序列running-config 从内存中保存到FLASH 中，即实现运行配置序列到启动配置文件的转变，形成配置保留。6交换机的基本配置（1）常见的配置模式工作模式提示符启动方式用户配置模式switch开机自动进入特权用户配置模式switch#switchenable配置模式全局模式Switch(config)#Switch#configur
11、e terminal端口模式Switch(config-if)#Switch(config)#interface fastethernet0/1VLAN模式Switch(config-vlan)#Switch(config)#vlan 100线程模式Switch(config-line)#Switch(config)#line console 0使用交换机的命令界面1、命令界面层次关系（1）UserEXEC（用户模式） 访问交换机时，首先进入该模Switch 输入exit命令，离开该模式。 使用该模式，来进行基本测试、显示系统信息。 要进入特权模式，输入enable命令。使用交换机的命令界面（
12、2）PrivilegedEXEC（特权模式） 在用户模式下，使用enable命令进入该模式。 Switch#要返回到用户模式，输入disable命令。 要进入全局配置模式，输入configure命令。 使用该模式来验证设置命令的结果。该模式是具有口令保护的。使用交换机的命令界面（3）Global configuration（ 全局配置模式） 在特权模式下，用configure命令进入该模式。 Switch(config)# 要返回到特权模式，输入exit命令或end 命令， 或者键入Ctrl+C 组合键。 要进入接口配置模式， 输入interface 命令。 要进入VLAN 配置模式， 输入v
13、lan vlan_id命令。 使用该模式的命令来配置影响整个交换机的全局参数。使用交换机的命令界面（4）Interfaceconfiguration（接口配置模式）在全局配置模式下，使用interface命令进入该模式。Switch(config-if)#要返回到特权模式，输入end命令，或键入Ctrl+C组合键。 要返回到全局配置模式，输入exit命令。interface命令中必须指明要进入哪一个接口配置子模式。 使用该模式配置交换机的各种接口。使用交换机的命令界面（5）Config-vlan（VLAN配置模式）在全局配置模式下，使用vlanvlan_id命令进入该模式。Switch(con
14、fig-vlan)#要返回到特权模式，输入End命令，或键入Ctrl+C组合键。要返回到全局配置模式，输入exit命令。使用该模式配置VLAN参数。（2）常用的基本配置命令 退出命令。Exit命令：从当前模式退出，进入上一个模式，如在全局配置模式使用本命令退回到特权用户配置模式，在特权用户配置模式使用本命令退回到一般用户配置模式等，应用举例：Switch(config)#exitSwitch#exitSwitchEnd命令、快捷键Ctrl+Z：直接退回到特权模式，应用举例：Switch(config-if)#endSwitch#（2）常用的基本配置命令 帮助命令。 输出有关命令解释器帮助系统的
15、简单描述。此命令适用于各种配置模式，应用举例： Switch(config)#？ Switch#con? /使用?显示当前模式下所有以“con”开头的命令 Switch#con /使用tab键补齐命令（2）常用的基本配置命令 简写命令。 如果要简写命令，只需要输入命令关键的一部分字符，只要这部分字符足够识别唯一的命令关键字即可。例如： Switch(config)#interface fastethernet0/1 /可简写为：Switch(config)#int f0/1 Switch(config)#exit /可简写为：Switch(config)#ex （2）常用的基本配置命令 设置提
16、示符命令hostname。 设置交换机命令行界面的提示符, 系统的缺省提示符与交换机的型号有关。此命令适用于全局配置模式，应用举例： Switch(config)#hostname sw2960 sw2960(config)#（2）常用的基本配置命令 热启动命令reload。 用户可以通过本命令，在不关闭电源的情况下，重新启动交换机，此命令适用于特权用户配置模式，应用举例： Switch#reload（2）常用的基本配置命令 恢复交换机的出厂设置命令erase。 恢复交换机的出厂设置，即用户对交换机做的所有配置都消失，用户重新启动交换机后，出现的提示与交换机首次上电一样，此命令适用于特权用户配
17、置模式，应用举例： Switch#erase startup-config Switch#reload（2）常用的基本配置命令 保存命令write。 将当前运行的配置参数保存到Flash Memory。当完成一组配置，并且已经达到预定功能时，应将当前配置保存到Flash 中，以便因不慎关机或断电时，系统可以自动恢复到原先保存的配置，此命令适用于特权用户配置模式，应用举例： Switch#write /相当于copy running-configstartup-config 命令（2）常用的基本配置命令 查看命令show 思科交换机中，查看命令要在特权用户模式下使用，常见的查看命令如下表：命令格
18、式解释配置模式Switch#show version查看交换机的系统版本信息特权模式Switch#show running-config查看RAM里当前生效的配置信息Switch#show starup-config查看保存在Flash里面的配置信息（2）常用的基本配置命令 no命令。 几乎所有命令都有no选项。通常，使用no选项来禁止某个特性或功能，或者执行与命令本身相反的操作。例如： Switch(config)#hostname sw2960 sw2960(config)#no hostname sw2960 Switch(config)#（2）常用的基本配置命令 终止当前操作。 Ctr
19、l+C或Ctrl+Break快捷键可以终止当前操作。（2）常用的基本配置命令 终止当前操作。 Ctrl+C或Ctrl+Break快捷键可以终止当前操作。 ! 配置特权模式密码。 配置进入特权模式的密码命令：Switch(config)#enable secret level 用户级别 0|5 密码 用户级别（可选）范围是115，1为普通用户级别，默认最高授权级别为15级。关键参数“0”表示可以输入一个明文口令，“5”则表示需要输入一个已加密的口令。 使用历史命令。 Ctrl+P 或上方向键：在历史命令表中浏览前一条命令,从最近的一条记录开始，重复使用该操作可以查询更早的记录。 Ctrl+N 或
20、下方向键：在使用了Ctrl+P 或上方向键操作之后，使用该操作在历史命令表中回到更近的一条命令，重复使用该操作可以查询更近的记录。（2）常用的基本配置命令 # 设置管理IP地址。 给VLAN 1配置IP地址，通过该管理接口地址，管理员可以通过Telnet、SNMP、Web等方式管理交换机。相关命令如下： Switch(config)#interface vlan 1 /进入VLAN 1接口 Switch(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 /设置管理交换机的IP地址，可根据情况设定 Switch(config-if)#no shut
21、down /启用接口（2）常用的基本配置命令 6.2.14 配置Telnet。 为了能够使用Telnet的方式配置交换机，除了给交换机设置管理IP地址外，还需要在交换机上进行Telnet服务的相关配置。相关命令： Switch(config)#line vty 0 4 /进入VTY端口 VTY是路由器远程登录的虚拟端口，0 4表示可以同时打开5个会话，line vty 0 4是进入VTY端口，对VTY端口进行配置。 Switch(config-line)#password 4321 /设置Telnet的登录密码为4321 Switch(config-line)#login /允许Telnet登
22、录 Switch(config-line)#exit Switch(config)# enable secret 0 1234 /设置特权模式密码为1234，参考（11）（2）常用的基本配置命令 6.2.15 IOS升级。 IOS是路由器、交换机等网络设备操作系统，它是一种嵌入式系统，通过升级IOS，可以更加充分地发挥路由器、交换机的功能。常见的IOS升级方法主要有从console口导入、从TFTP服务器上导入和从FTP服务器上导入等。 Switch#copy tftp: flash /从TFTP服务器上导入IOS Switch#show flash: /查看FLASH中的系统映像文件 Swi
23、tch(config)#boot system c2950-i6q4l2-mz.121-22.EA8.bin /改变启动的系统映像文件任务实施任务实施 实验1 交换机基本配置 使用“终端”软件，通过配置线进行交换机的基本配置，实验拓扑结构图如图2-2所示。图2-2 交换机的基本配置 提示：1硬件的连接2软件的设置3换机的基本配置任务实施任务实施 实验2 Telnet的配置与实现 在PC机上使用Telnet软件通过网线对交换机进行配置，实验拓扑结构图如图2-4所示。 图2-4 通过Telnet配置交换机 提示：1硬件的连接2软件的设置3换机的基本配置4验证任务实施任务实施 实验3 IOS的升级
24、通过TFTP服务器，实现交换机IOS的升级，网络拓扑结构图如图2-7所示 图2-7 IOS的升级 提示：1硬件的连接2软件的设置3换机的基本配置任务回顾任务回顾1选择题（1）交换机依据什么决定转发数据帧？( )A.IP地址和MAC地址表 B.MAC地址和MAC地址表C.IP地址和路由表D.MAC地址和路由表（2）下面哪一项不是交换机的主要功能？( )A.学习 B.监听信道C.避免冲突D.转发/过滤（3）下面哪种提示符表示交换机现在处于特权模式？( )A.SwitchB.Switch# C.Switch(config)# D.Switch(config-if)#（4）在第一次配置一台新交换机时，只能通过哪种方式进行？( )A.通过控制口连接进行配置B.通过Telnet连接进行配置C.通过Web连接进行配置D.通过SNMP连接进行配置任务回顾任务回顾2综合题（1）交换机有哪几种数据转发模式，各有什么特点？（2）通过console口配置交换机应怎样设置连接参数？（3）写出配置Telnet远程登录管理交换机的步骤和命令。
