交换机介绍
交换机
交换机的工作原理
学习：学习数据帧的源MAC地址和交换机端口的对应关系
广播：交换机向除了进口之外的所有其他端口广播数据帧，查找未知的MAC地址
转发：当交换机的MAC地址表完整的形成后，交换机就会根据MAC地址表，以直播的方式来转发数据帧
更新：MAC地址表终的记录默认生存时间为300秒，300秒如果未更新，交换机就会删除此记录，从新学习
以广播的方式学习生成MAC地址表，根据MAC地址表转发数据帧。
交换机端口的双工模式
单工：一个信道，只能接受数据
半双工（half）：一个信道，同一时刻只能发或接收数据
全双工（full）：两个信道，可以同时收送数据
冲突域和广播域
为了避免冲突，提高网络效率，终端设备要避免在一个冲突域
冲突域：集线器的所有端口处于一个冲突域
交换机：交换机的每个端口是一个冲突域
交换机的所有端口在一个广播域里
路由器：路由的每个端口都是一个广播域
以太网的两个问题：冲突，广播
冲突：交换机
广播：生成树协议
广播风暴，分隔广播域，
三层设备（路由器，三层交换机）
隔绝冲突域的设备-交换机
隔绝广播域的设备-路由器
<switch>用户视图模式
<switch>system-view 进入系统视图
[switch]系统视图模式
命令大全
[]interface 接口号 进入接口视图
quit 返回上一视图
return 直接推到用户视图 或 ctrl+z
查询命令
Tab 补全命令
<>display version (查看系统版本)
<>undo terminal monitor 防止弹出信息干扰命令
<>save 保存当前配置
display current-configuration(查看交换机配置信息)
[]sysname xxx (修改主机名)
[]stp disable //关闭生成树 （关闭抓包时自动生存的数据包）
Interface vlan 1 //进入接口模式
Ip address 192.168.1.1 255.255.255.0(24) //配置IP地址
[g0/0/1] shutdown （关闭接口） [g0/0/0]undo shutdown （开启接口）
设置终端密码
[]user-interface console 0 //进入控制端口console 0
[]set authentication password cipher 123 //设置隐藏密码123
[]authentication-mode password //开启密码服务
更改自动退出超时：
[sw-ui-console0]idle-timeout 60
恢复出厂默认
<>reset saved-configuration // 提示是否恢复 选Y
<>reboot //提示是否保存 选N 提示是否重启 选Y
<>display mac-address //显示交换机记录的MAC地址表
<>display bridge mac-address //显示交换机本身的mac地址
[]lldp enable //开启邻居发现功能
[]display lldp neighbor(邻居) brief(摘要) //显示邻居的基本信息
[e0/0/3]undo negotiation auto //取消端口的自动协商功能
[e0/0/3]duplex half //设置端口的双工模式为半双工
[e0/0/3]speed 10（10/100） //设置端口速率为10M
[e0/0/3]display this //显示端口当前配置信息
Vlan原理
虚拟局域网
--分割广播域
--提高网络性能
--不同vlan之间是不能访问的
Vlan 的划分方式
基于端口
Vlan 10： e0/0/1 e0/0/2 e0/0/3
基于mac地址
Vlan 10： 00-0c-20-00-00-01 00-0b-30-11-22-33
Vlan数据帧封装协议
原始： 目标地址 源地址 类型 数据 校验值
Vlan： 目标地址 源地址 tag 类型 数据 校验值
Ieee802.1q协议 12位二进制数 vlan的取值范围：1-4096
Pvid
Port vlan id
交换机端口所属的vlan
交换机端口模式：access，trunk，hybrid
默认模式：hybrid
Access模式：发送数据帧的时候，不带vlan标签 PC—交换机
Trunk模式：发送数据帧的时候，带vlan标签 交换机—交换机
Hybrid模式：
--混合模式或手动模式
--发送数据帧的时候，需要手动指定带不带vlan标签
Access接入模式
PC-----------（access）交换机
数据帧进入交换机后会添加vlan tag
数据帧从发送之前要删除vlan tag
Vlan基本命令
Vlan 10 （2-4094） //创建一个vlan
[vlan10]Description sales (可选) //添加vlan的描述信息
Vlan batch 35 to 40 //创建多个连续的vlan
Vlan batch 15 20 25 30 //创建多个不连续的vlan
[]undo vlan 10 //删除一个vlan
[]undo vlan batch 20 21 25 //删除多个不连续的vlan
[]undo vlan batch 35 to 40 //删除多个连续的vlan
[]display vlan //显示vlan信息.
[]in e0/0/1
[e0/0/1]port link-type access //设置端口的模式为接入模式
[e0/0/1]port default vlan 20 //把端口加入vlan 20
[]port-group 1 //创建端口组
[sw-port-group-1]group-member e0/0/1 e0/0/3 //把不连续端口加入组
[sw-port-group-1]group-member e0/0/4 to e0/0/10 //把连续端口加入组
[sw-port-group-1]port link-type access //设置端口类型access接入模式
[sw-port-group-1]port default vlan 10 //更改端口默认vlan 为10
中继链路trunk模式
交换机（trunk）-----------------（trunk）交换机
交换机之间发送数据帧的时候需要带标签发送，除非发送数据帧的主机
所在的vlan和trunk端口所在的vlan相同，不带标签
[]interface e0/0/5
[e0/0/5]port link-type trunk
[e0/0/5]port trunk allow-pass vlan 10 20 //只允许vlan 10和20的数据通过
或 port trunk allow-pass vlan all //允许所有的vlan数据通过
Port trunk pvid vlan 10 //把trunk端口加入指定的vlan （一般可以不，打默认1）
实验排错
如果端口已经设置为trunk模式，无法直接更改为其他模式
解决方法
显示当前端口的配置信息 display
取消当前端口的相关设置 undo port trunk allow-pass vlan 2-4094
更改模式 port link-type access
Hybrid模式
[e0/0/1]port link-type hybrid //修改端口的模式为hybrid
[]port hybrid pvid vlan 10 //指定端口的vlan为10
[]port hybrid tagged vlan 10 //通过发送vlan10 的数据帧需要带标签发送
[]port hybrid untagged vlan 10 //通过发送vlan10的数据帧需要不带标签发送
PC1只能接受识别不带标签的数据帧，想要局域网内其他PC能够识别PC1的数据帧需要给其他PC所连接的端口添加一个去掉PC1vlan标签的命令 port hybrid untagged vlan n 并划分在同一vlan下。不同vlan无法互访。
三层交换机
单臂路由缺点：
--单臂会成为网络通信的瓶颈
--所有子接口全部依托于物理接口，使用不灵活
企业中实现不同vlan通信的常用设备是三层交换机
三层交换机=二层交换+三层路由
三层交换机的接口：
--交换端口 物理接口
--路由端口 虚拟的vlan接口
Vlan 10 //创建vlan
Interface g0/0/1 //进入交换机端口
Port link-type access //配置类型
Port default vlan 10 //加入vlan
Interface vlanif 10 //进vlan
Ip ad 192.168.1.1 24 //配置地址
交换网络的问题
交换机物理需要互相连接在一起：
链路备份
容易形成广播风暴
（交换机之间互相转发未知地址的数据帧）
物理没环，肯定没有广播风暴
物理有环，逻辑无环：物理上交换机连接在一起，但是总是一个或多个端口是down的状态
这样就不会形成环状拓扑，没有广播风暴
生成树协议（spanningtree protocol）stp
-逻辑上断开环路，避免广播风暴
-当其他链路有问题，阻塞端口自动激活，起到备份链路的作用
Display bridge mac-address //显示交换机mac地址
Display stp brief //显示生成树的摘要信息
Port role stp state（状态）
Ethernet0/0/1 ROOT（根端口） forwarding（转发）
Ethernet0/0/2 ALTE（阻塞端口） discarding（丢弃）
Ethernet0/0/3 DESI (指定端口) forwarding（转发）
每个非根网桥上有且只有一个根端口
每根线上有且只有一个指定端口
生成树算法：比小
三个选举步骤：
第一步：选择根网桥（每个广播域选一个）
第二步：选择根端口（每个非根网桥上选一个）
第三步：选择指定端口（每根线上选一个）
第一步：选择根网桥（每个广播域选一个）
网桥ID=网桥优先级+网桥mac地址
网桥优先级:
范围0-65535
默认值32768
步长4096
第二步：选择根端口（每个非根网桥上选一个）
此端口到达根网桥的路径成本之和最低
路径成本： 1000M 20000
100M 200000
跟此端口直连的交换机的网桥ID最小
端口标识最小
端口标识=端口优先级+端口号
端口优先级： 范围0-240 默认值128 步长16
端口号：e0/0/1 e0/0/10
第三步：选择指定端口（每根线上选一个）
根网桥上的所有端口都是指定端口
此端口所在的交换机到达根网桥的路径成本最低
此端口所在的交换机网桥ID最小
端口标识最小
BPDU桥协议数据单元
交换机发送BPDU使用的是组播的方式
配置BPDU：交换机启动时把自己的配置情况告诉给别的交换机
拓扑变更（tcn）bpdu：交换机网络拓扑发生变化，把变化告诉别的交换机
stp端口状态
禁用 disabled 强制关闭
阻塞 blocking 只能接收bpdu
侦听 listening 可以接收和发送bpdu
学习 learning 学习mac地址表
转发 forwarding 转发数据帧
生成树计时器：
Hello时间 2秒
转发延迟 15秒
最大老化时间 20秒
Stp收敛时间：30-50秒
Stp配置命令
Stp enable | disable //开启或关闭生成树协议
Stp mode mstp //多生成树（默认）
Stp //普通生成树
Rstp //快速生成树
Stp priority 4096【0-61440】 //设置优先级 每4096为一个单位
Stp root secondary
Stp priority 0 = stp root primary //设置优先级为0
【e0/0/0】stp cost 20000 //设置开销值（路径长度）
【huawei】stp disable //禁用生成树功能
【huawei-e0/0/0】stp disable //不让此端口参与生成树选举
多生成树mstp
为网络生成多条路，每一条路允许一些vlan来通过
格式：创建路（指定特定的根网桥）==》这条路允许谁通过
设置多生成树：
先禁用pc机和交换机相连的生成树功能。
创建vlan
把端口加入相应的vlan，设置端口模式trunk
配置多生成树（所有关联的交换机都要创建以下配置）
Stp region-configuration //进入生成树域的配置
Region-name abc //设置生成树域的名字
Instance 1 vlan 10 20 … //创建第一条路，并指定允许哪些vlan使用
Instance 2 vlan 5 15 … //创建第二条路，并指定允许哪些vlan使用
Active region-configuration //激活生成树域
指定每条路的根网桥
【sw1】Stp instance 1 priority 0 //指定sw1为第一条路的根网桥
【sw2】stp instance 2 priority 0 //指定sw2为第二条路的根网桥
在交换机环形拓扑中，Stp的存在能确保无环拓扑，避免网络风暴，达到备份链路的作用。
手动创造多路多生成树可以达到流量路径控制，负载均衡的作用。
