1、第章交换机的基本配置和调试第一页，共62页。第章交换机的基本配置和调试第一页，共6 2 页。3.1 交换机的分类交换机的分类3.1.1 广义划分广义划分 1 广域网交换机广域网交换机广域网交换机主要是应用于电信城域网互联、互联网接入等领域的广域网中，提供通信用的基础平台，2.局域网交换机局域网交换机这种交换机就是我们常见的交换机了，也是我们学习的重点。局域网交换机应用于局域网络，用于连接终端设备，如服务器、工作站、集线器、路由器、网络打印机等网络设备，提供高速独立通信通道。其实在局域网交换机中又可以划分为多种不同类型的交换机。下面继续介绍局域网交换机的主要分类标准 第二页，共62页。3.1 交
2、换机的分类3.1.1 广义划分第二页，共6 2 页3.1.2 根据传输介质和传输速度划分根据传输介质和传输速度划分 1.以太网交换机以太网交换机 2.快速以太网交换机快速以太网交换机 3.千兆以太网交换机千兆以太网交换机 4.10千兆以太网交换机千兆以太网交换机5.ATM交换机交换机 6.FDDI交换机交换机第三页，共62页。3.1.2 根据传输介质和传输速度划分1.以太网交换机第3.1.3 根据应用层次划分根据应用层次划分 1.企业级交换机企业级交换机 2.校园网交换机校园网交换机 3.部门级交换机部门级交换机 4.工作组交换机工作组交换机 5.桌面型交换机桌面型交换机第四页，共62页。3.
3、1.3 根据应用层次划分1.企业级交换机第四页，共63.1.4 根据交换机的结构划分根据交换机的结构划分 1.固定端口交换机固定端口交换机 2.模块化交换机模块化交换机第五页，共62页。3.1.4 根据交换机的结构划分1.固定端口交换机第五3.1.5 根据交换机工作的协议层划分根据交换机工作的协议层划分 1.第二层交换机第二层交换机 2.第三层交换机第三层交换机3.第四层交换机第四层交换机第六页，共62页。3.1.5 根据交换机工作的协议层划分1.第二层交换机第六3.1.6 根据是否支持网管功能分根据是否支持网管功能分第七页，共62页。3.1.6 根据是否支持网管功能分第七页，共6 2 页。3
4、.2 交换机技术交换机技术 LanSwitch（局域网交换机）是二层交换设备，它可以理解二层网络协议地址MAC地址。二层交换机在操作过程中不断的收集资料去建立它本身的地址表，这个表相当简单，主要标明某个MAC地址是在哪个端口上被发现的，所以当交换机接收到一个数据封包时，它会检查该封包的目的MAC地址，核对一下自己的地址表以决定从哪个端口送出去。而不是象HUB那样，任何一个发方数据都会出现在HUB的所有端口上(不管是否为你所需)。这样，LanSwitch（局域网交换机）在提高效率的同时，也提高了系统的安全性。第八页，共62页。3.2 交换机技术L a n S w i t c h（局域网交换机）是
5、二层交3.2.1 交换机原理交换机原理 1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称为泛洪（flood）。4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。第九页，共62页。3.2.1 交换机原理1.交换机根据收到数据帧中的源MA3.2.2 交换机的三个主要功能交换机的三个主要功能 学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC
6、地址表中。转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。第十页，共62页。3.2.2 交换机的三个主要功能学习：以太网交换机了解每一3.2.3 交换机的工作特性交换机的工作特性 1.交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。2.交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播（惟一的例外是在配有VLAN的环境中）。3.交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作
7、在数据链路层的网络设备（此处所述交换机仅指传统的二层交换设备）第十一页，共62页。3.2.3 交换机的工作特性1.交换机的每一个端口所连接3.2.4 交换机的交换方式交换机的交换方式 目前交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用直通式交换、存储转发式和碎片隔离方式三种数据包交换方式。目前的存储转发式是交换机的主流交换方式。第十二页，共62页。3.2.4 交换机的交换方式目前交换机在传送源和目的端口的3.2.5 主流堆栈交换技术主流堆栈交换技术 1.级连扩展级连扩展 2.堆叠技术堆叠技术第十三页，共62页。3.2.5 主流堆栈交换技术1.级连扩展第十三页，共63.2.6 交换机的虚拟局域网技术
8、交换机的虚拟局域网技术 1.主流的虚拟局域网技术主流的虚拟局域网技术 2.VLAN 第十四页，共62页。3.2.6 交换机的虚拟局域网技术1.主流的虚拟局域网3.2.7 其他交换技术其他交换技术 1.第三层交换技术第三层交换技术 2.第四层交换第四层交换第十五页，共62页。3.2.7 其他交换技术1.第三层交换技术 第十五页，3.3 交换机的配置交换机的配置 3.3.2 配置一组端口配置一组端口命令 目的 Step 1 configure terminal进入配置状态Step 2 interface range port-range 进入组配置状态Step 3 可以使用平时的端口配置命令进行配
9、置Step 4 end退回Step 5 show interfaces interface-id验证配置Step 6 copy running-config startup-config保存第十六页，共62页。3.3 交换机的配置3.3.2 配置一组端口命令 目的 当使用当使用interface range命令时有如下的规则命令时有如下的规则:有效的组范围有效的组范围:vlan从从1 到到4094 fastethernet 槽位槽位/first port-last port,槽位为槽位为0gigabitethernet槽位槽位/first port-last port,槽位为槽位为0port-
10、channel port-channel-number-port-channel-number,port-channel号从号从1到到64端口号之间需要加入空格，如：端口号之间需要加入空格，如：interface range fastethernet 0/1 5 是有效的，而是有效的，而interface range fastethernet 0/1-5 是无效的是无效的.interface range 命令只能配置已经存在的命令只能配置已经存在的interface vlan所有在同一组的端口必须是相同类别的。所有在同一组的端口必须是相同类别的。见以下例子见以下例子:Switch#config
11、ure terminalSwitch(config)#interface range fastethernet0/1-5 Switch(config-if-range)#no shutdown Switch(config-if-range)#*Agu 9 08:50:00:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/1,changed state to up*Agu 9 08:50:00:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/2,changed state to up*Agu 9 08:50:00:%LINK-3-UPD
12、OWN:Interface FastEthernet0/3,changed state to up*Agu 9 08:50:00:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/4,changed state to up*Agu 9 08:50:00:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/5,changed state to up*Agu 9 08:50:02:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface FastEthernet0/05,changed state to up
13、*Agu 9 08:50:02:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface FastEthernet0/3,changed state to up*Agu 9 08:50:02:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface FastEthernet0/4,changed state to up 第十七页，共62页。当使用i n t e r f a c e r a n g e 命令时有如下的规则:第十以下的例子显示使用句号来配置不同类型端口的组以下的例子显示使用句号来配置不同类型端口的组:Switc
14、h#configure terminalSwitch(config)#interface range fastethernet0/1-3,gigabitethernet0/1-2 Switch(config-if-range)#no shutdown Switch(config-if-range)#*Agu 9 08:52:02:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/1,changed state to up*Agu 9 08:52:02:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/2,changed state to
15、up*Agu 9 08:52:02:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/3,changed state to up*Agu 9 08:52:02:%LINK-3-UPDOWN:Interface GigabitEthernet0/1,changed state to up*Agu 9 08:52:02:%LINK-3-UPDOWN:Interface GigabitEthernet0/2,changed state to up*Agu 9 08:52:02:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface G
16、igabitEthernet0/1,changed state to up*Agu 9 08:53:14:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface FastEthernet0/2,changed state to up*Agu 9 08:53:14:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface FastEthernet0/3,changed state to up 第十八页，共62页。以下的例子显示使用句号来配置不同类型端口的组:第十八页，共63.3.3 配置二层端口配置二层端口 550的所有端
17、口缺省的端口都是二层口，如果此端口已经配置成三层端口的话，则需要用switchport来使其成为二层端口。配置端口速率及双工模式 可以配置快速以太口的速率为10/100Mbps及千兆以太口的速率为10/100/1000-Mbps;但对于GBIC端口则不能配置速率及双工模式，有时可以配置nonegotiate,当需要联接不支持自适应的其它千兆端口时第十九页，共62页。3.3.3 配置二层端口5 5 0 的所有端口缺省的端口都是二命令目的 Step 1 configure terminal进入配置状态.Step 2 interface interface-id进入端口配置状态.Step 3 spe
18、ed 10|100|1000|auto|nonegotiate设置端口速率 注 1000 只工作在千兆口.GBIC模块只工作在1000 Mbps下.nonegotiate 只能在这些GBIC上用 1000BASE-SX,-LX,and-ZX GBIC.Step 4 duplex auto|full|half设置全双工或半双工.Step 5 end退出Step 6 show interfaces interface-id显示有关配置情况Step 7 copy running-config startup-config保存第二十页，共62页。命令目的 S t e p 1 c o n f i g u
19、 r e t e r mi n a Switch#configure terminal Switch(config)#interface fastethernet0/3 Switch(config-if)#speed 10 Switch(config-if)#duplex half第二十一页，共62页。S w i t c h#c o n f i g u r e t e r mi n a l 第二十一端口描述 命令目的 Step 1 configure terminal进入配置模式Step 2 interface interface-id进入要加入描述的端口Step 3 description
20、string加入描述(最多240个字符).Step 4 end退回.Step 5 show interfaces interface-id descriptionorshow running-config验证.Step 6 copy running-config startup-config保存第二十二页，共62页。端口描述 命令目的 S t e p 1 c o n f i g u r e t eSwitch#config terminal Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z.Switch(config)#inte
21、rface fastethernet0/4Switch(config-if)#description Connects to MarketingSwitch(config-if)#endSwitch#show interfaces fastethernet0/4 descriptionInterface Status Protocol DescriptionFa0/4 up down Connects to Marketing第二十三页，共62页。S w i t c h#c o n f i g t e r mi n a l 第二十三页，共3.3.4 配置三层口配置三层口 Catalyst 35
22、50支持三种类型的三层端口:SVIs:即interface vlan 当生成一个interface Vlan时，只有当把某一物理端口分配给它时才能被激活 三层以太网通道口（EtherChannel）路由口：路由口是指某一物理端口在端口配置状态下用no switchport命令生成的端口 所有的三层都需要IP地址以实现路由交换第二十四页，共62页。3.3.4 配置三层口C a t a l y s t 3 5 5 0 支持三种配置步骤如下：命令目的Step 1 configure terminal进入配置状态Step 2 interface fastethernet|gigabitethernet
23、 interface-id|vlan vlan-id|port-channel port-channel-number进入端口配置状态Step 3 no switchport把物理端口变成三层口Step 4 ip address ip_address subnet_mask 配置IP地址和掩码Step 5 no shutdown激活端口Step 6 end退出Step 7 show interfaces interface-idshow ip interface interface-idshow running-config interface interface-id验证配置Step 8 c
24、opy running-config startup-config保存配置第二十五页，共62页。配置步骤如下：目的S t e p 1 c o n f i g u r e t e r配置举例如下 Switch#configure terminalEnter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z.Switch(config)#interface gigabitethernet0/2Switch(config-if)#no switchportSwitch(config-if)#ipSwitch(config-if)#no shutd
25、ownSwitch(config-if)#end show ip interface命令:Switch#show ip interface gigabitethernet0/2GigabitEthernet0/2 is up,line protocol is up Address determined by setup command MTU is 1500 bytes Helper address is not set Directed broadcast forwarding is disabled 第二十六页，共62页。配置举例如下 S w i t c h#c o n f i g u r
26、 e t e r mi3.3.5 监控及维护端口监控及维护端口 监控端口和控制器的状态 主要命令见下表：Show Commands for Interfaces Command 目的 show interfaces interface-id显示所有端口或某一端口的状态和配置.show interfaces interface-id status err-disabled 显示一系列端口的状态或错误关闭的状态show interfaces interface-id switchport显示二层端口的状态，可以用来决定此口是否为二层或三层口。show interfaces interface-id
27、 description显示端口描述show ip interface interface-id显示所有或某一端口的IP可用性状态show running-config interface interface-id显示当前配置中的端口配置情况show version显示软硬件等情况第二十七页，共62页。3.3.5 监控及维护端口监控端口和控制器的状态S h o w举例 Switch#show interfaces status Port Name Status Vlan Duplex Speed TypeGi0/1 connected routed a-full a-100 10/100/10
28、00BaseTXGi0/2 wce server 20.20.2 disabled routed auto auto 10/100/1000Base TXGi0/3 ip wccp web-cache notconnect routed auto auto 10/100/1000Base TXGi0/4 notconnect routed auto auto 10/100/1000Base TXGi0/5 notconnect routed auto auto 10/100/1000Base TXGi0/6 disabled routed auto auto 10/100/1000Base T
29、XGi0/7 disabled routed auto auto 10/100/1000Base TXGi0/8 disabled routed auto 100 10/100/1000Base TXGi0/9 notconnect routed auto auto 10/100/1000Base TXGi0/10 notconnect routed auto auto 10/100/1000Base TXGi0/11 disabled routed auto auto unknownGi0/12 notconnect routed auto auto unknown 第二十八页，共62页。举
30、例 S w i t c h#s h o w i n t e r f a c e s s t aSwitch#show interfaces fastethernet 0/1 switchportName:Fa0/1Switchport:EnabledAdministrative Mode:static accessOperational Mode:downAdministrative Trunking Encapsulation:dot1qNegotiation of Trunking:OffAccess Mode VLAN:1(default)Trunking Native Mode VLA
31、N:1(default)Trunking VLANs Enabled:ALLPruning VLANs Enabled:2-1001 Protected:falseUnknown unicast blocked:disabledUnknown multicast blocked:disabled 第二十九页，共62页。S w i t c h#s h o w i n t e r f a c e s f a s t e tVoice VLAN:dot1p(Inactive)Appliance trust:5Switch#show running-config interface fastether
32、net0/2Building configuration.Current configuration:131 bytes!interface FastEthernet0/2 switchport mode access switchport protected no ip address mls qos cos 7 mls qos cos overrideend第三十页，共62页。V o i c e V L A N:d o t 1 p (I n a c t i v e)第三刷新、重置端口及计数器 Clear命令目的 clear counters interface-id清除端口计数器.clea
33、r interface interface-id重置某一端口的硬件逻辑clear line number|console 0|vty number重置异步串口的硬件逻辑第三十一页，共62页。刷新、重置端口及计数器 C l e a r 命令目的 c l e a r c o举例 Switch#clear counters fastethernet0/5 Clear show interface counters on this interface confirm y Switch#*Sep 30 08:42:55:%CLEAR-5-COUNTERS:Clear counter on interfa
34、ce FastEthernet0/5by vty1(171.69.115.10)可使用clear interface 或 clear line 命令来清除或重置某一端口或串口，在大部分情况下并不需要这样做:Switch#clear interface fastethernet0/5 第三十二页，共62页。举例 S w i t c h#c l e a r c o u n t e r s f a s t关闭和打开端口命令 目的 Step 1 configure terminal进入配置状态Step 2 interface vlan vlan-id|fastethernet|gigabitether
35、net interface-id|port-channel port-channel-number选择要关闭的端口Step 3 shutdown关闭Step 4 end退出Step 5 show running-config验证第三十三页，共62页。关闭和打开端口命令 目的 S t e p 1 c o n f i g u r e举例 Switch#configure terminalSwitch(config)#interface fastethernet0/5 Switch(config-if)#shutdown Switch(config-if)#*Sep 30 08:33:47:%LIN
36、K-5-CHANGED:Interface FastEthernet0/5,changed state to a administratively down Switch#configure terminalSwitch(config)#interface fastethernet0/5 Switch(config-if)#no shutdown Switch(config-if)#*Sep 30 08:36:00:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/5,changed state to up第三十四页，共62页。举例 S w i t c h#c o
37、n f i g u r e t e r mi n a l 第3.4 深入理解深入理解VLAN及其配置及其配置第三十五页，共62页。3.4 深入理解V L A N 及其配置第三十五页，共6 2 页。3.4.2 生成、修改以太网生成、修改以太网VLAN命令目的Step 1 configure terminal进入配置状态Step 2 vlan vlan-id输入一个VLAN号,然后进入vlan配置状态，可以输入一个新的VLAN号或旧的来进行修改。Step 3 name vlan-name(可选)输入一个VLAN名，如果没有配置VLAN名，缺省的名字是VLAN号前面用0填满的4位数，如VLAN000
38、4是VLAN4的缺省名字Step 4 mtu mtu-size(可选)改变MTU大小Step 5 end退出Step 6 show vlan name vlan-name|id vlan-id验证Step 7 copy running-config startup config(可选)保存配置第三十六页，共62页。3.4.2 生成、修改以太网V L A N命令目的S t e p 1在enable状态下，进行VLAN配置 命令 目的 Step 1 vlan database进入VLAN配置状态Step 2 vlan vlan-id name vlan-name加入VLAN号及VLAN名Step
39、3 vlan vlan-id mtu mtu-size(可选)修改MTU大小Step 4 exit更新VLAN数据庫并退出Step 5 show vlan name vlan-name|id vlan-id验证配置Step 6 copy running-config startup config保存配置（可选）第三十七页，共62页。在e n a b l e 状态下，进行V L A N 配置 命令 目的 S t e pswitchport mode accessSwitch#configure terminalduplex auto|full|half这样，LanSwitch（局域网交换机）在提
40、高效率的同时，也提高了系统的安全性。*Agu 9 08:50:00:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/5,changed state to upconfigure terminalno shutdownGi0/1 connected routed a-full a-100 10/100/1000BaseEnd with CNTL/Z.*Agu 9 08:50:00:%LINK-3-UPDOWN:Interface FastEthernet0/2,changed state to uptrunk设置端口为强制的trunk方式，而不理会对方端口是否为tr
41、unkstate to up(可选)配置trunk允许的VLAN.基于子网的VLAN（Subnet Based VLAN）interface interface-id*Agu 9 08:52:02:%LINK-3-UPDOWN:Interface GigabitEthernet0/2,changed state to upshow vlan name vlan-name|id vlan-id下面继续介绍局域网交换机的主要分类标准第三十六页，共62页。Enter configuration commands,one per line.3.4.3 删除删除VLAN命令 目的 Step 1 conf
42、igure terminal进入配置状态Step 2 no vlan vlan-id删除某一VLAN.Step 3 end退出第三十八页，共62页。s w i t c h p o r t mo d e a c c e s s 3.4.3 删3.4.4 将端口分配给一个将端口分配给一个VLAN命令 目的 Step 1 configure terminal进入配置状态Step 2 interface interface-id进入要分配的端口Step 3 switchport mode access定义二层口Step 4 switchport access vlan vlan-id把端口分配给某一V
43、LANStep 5 end退出Step 6 show running-config interface interface-id 验证端口的VLAN号Step 7 show interfaces interface-id switchport验证端口的管理模式和VLAN情况Step 8 copy running-config startup-config保存配置第三十九页，共62页。3.4.4 将端口分配给一个V L A N 命令 目的 S t e p 3.4.5 配置配置VLAN Trunks命令 目的 Step 1 configure terminal进入配置状态Step 2 interf
44、ace interface-id进入端口配置状态Step 3 switchport mode dynamic auto|desirable|trunk配置二层trunk模式。dynamic auto自动协商是否成为trunkdynamic desirable把端口设置为trunk如果对方端口是trunk,desirable,或自动模式trunk设置端口为强制的trunk方式，而不理会对方端口是否为trunkStep 4 switchport access vlan vlan-id(可选)指定一个缺省VLAN,如果此端口不再是trunkStep 5 switchport trunk native
45、 vlan vlan-id指定802.1Q native VLAN号 Step 6 end退出Step 7 show interfaces interface-id switchport显示有关switchport 的配置Step 8 show interfaces interface-id trunk显示有关trunk的配置Step 9 copy running-config startup-config保存配置第四十页，共62页。3.4.5 配置V L A N T r u n k s命令 目的 S t e1.定义定义trunk允许的允许的VLANCommand Purpose Step 1
46、 configure terminal进入配置状态Step 2 interface interface-id进入端口配置Step 3 switchport mode trunk配置二层口为trunkStep 4 switchport trunk allowed vlan add|all|except|remove vlan-list(可选)配置trunk允许的VLAN.使用add,all,except,remove关健字Step 5 end退出Step 6 show interfaces interface-id switchport 验证VLAN配置情况.Step 7 copy runnin
47、g-config startup-config保存配置第四十一页，共62页。1.定义t r u n k 允许的V L A N C o mma n d P u r p2.配置配置Native VLAN（802.1q）命令 目的 Step 1 configure terminal进入配置状态Step 2 interface interface-id进入配置成802.1qtrunk的端口Step 3 switchport trunk native vlan vlan-id配置native VLAN号Step 4 end退出Step 5 show interfaces interface-id swi
48、tchport验证native VLAN配置Step 6 copy running-config startup-config保存配置封装802.1q的trunk端口可以接受带有标签和不带标签的数据流，交换机向native vlan传送不带标签的数据流，缺省情况下native VLAN是1。第四十二页，共62页。2.配置N a t i v e V L A N（8 0 2.1 q）命令 目的3.5 VLAN的原理与两种封装（汇聚）方式的原理与两种封装（汇聚）方式 交换机的端口，可以分为以下两种：访问链接（Access Link）汇聚链接（Trunk Link）第四十三页，共62页。3.5 V L
49、 A N 的原理与两种封装（汇聚）方式 交换机的端口访问链接 访问链接，指的是“只属于一个VLAN，且仅向该VLAN转发数据帧”的端口。在大多数情况下，访问链接所连的是客户机。第四十四页，共62页。访问链接第四十四页，共6 2 页。通常设置VLAN的顺序是 生成VLAN 设定访问链接（决定各端口属于哪一个VLAN）第四十五页，共62页。通常设置V L A N 的顺序是 生成V L A N 第四十五页，共6 2 页静态VLAN 静态VLAN又被称为基于端口的VLAN（Port Based VLAN）。顾名思义，就是明确指定各端口属于哪个VLAN的设定方法。由于需要一个个端口地指定，因此当网络中的
50、计算机数目超过一定数字（比如数百台）后，设定操作就会变得烦杂无比。并且，客户机每次变更所连端口，都必须同时更改该端口所属VLAN的设定这显然不适合那些需要频繁改变拓补结构的网络。第四十六页，共62页。静态V L A N 静态V L A N 又被称为基于端口的V L A N（P o r动态VLAN 另一方面，动态VLAN则是根据每个端口所连的计算机，随时改变端口所属的VLAN。这就可以避免上述的更改设定之类的操作。动态VLAN可以大致分为3类：基于MAC地址的VLAN（MAC Based VLAN）基于子网的VLAN（Subnet Based VLAN）基于用户的VLAN（User Based
