第4章交換與虛擬局域網(wǎng)

第4章交換與虛擬局域網(wǎng)4.14.24.34.4交換式以太網(wǎng)的提出以太網(wǎng)交換機的任務(wù)原理虛擬局域網(wǎng)VLAN組裝簡單的以太局域網(wǎng)本章主要內(nèi)容1.交換式以太網(wǎng)的特點2.交換機的任務(wù)過程和數(shù)據(jù)傳輸方式3.交換機的通訊過濾、地址學(xué)習(xí)和生成樹協(xié)議4.VLAN的組網(wǎng)方法和特點5.實際內(nèi)容利用交換機組裝簡單的交換式以太網(wǎng)配置以太網(wǎng)交換機在交換式以太網(wǎng)上劃分VLAN本章教學(xué)目的掌握局域網(wǎng)絡(luò)中交換式以太網(wǎng)的特點；交換機的任務(wù)過程和數(shù)據(jù)傳輸方式；交換機的通訊過濾、地址學(xué)習(xí)和生成樹協(xié)議；VLAN的組網(wǎng)方法和特點。以及可以利用交換機組裝簡單的交換式以太網(wǎng)，并能在交換式以太網(wǎng)上劃分VLAN。本章的教學(xué)重點和難點本章重點：交換機的任務(wù)過程和數(shù)據(jù)傳輸方式；交換機的通訊過濾、地址學(xué)習(xí)和生成樹協(xié)議；VLAN的組網(wǎng)方法和特點。本章難點：在交換式以太網(wǎng)上劃分VLAN。共享式以太網(wǎng)存在的主要問題1.覆蓋的地理范圍有限以太網(wǎng)覆蓋的地理范圍隨網(wǎng)絡(luò)速度的添加而減小2.網(wǎng)絡(luò)總帶寬容量固定以太網(wǎng)的固定帶寬被網(wǎng)絡(luò)中的一切節(jié)點共同擁有節(jié)點添加，沖突概率增大，帶寬浪費也越嚴重3.不能支持多種速率以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)是共享的交換的提出1.共享以太網(wǎng)存在的問題的處理方法：分段2.什么是分段將大型以太網(wǎng)分割成兩個或多個小型以太網(wǎng)每個段運用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法維持段內(nèi)用戶的通訊段與段之間經(jīng)過“交換〞設(shè)備溝通交換設(shè)備在一段接納信息，經(jīng)處置后轉(zhuǎn)發(fā)給另一段利用集線器組成的大型共享式以太網(wǎng)利用集線器組成的大型共享式以太網(wǎng)交換設(shè)備的類型1.交換設(shè)備有多種類型2.常見的交換設(shè)備局域網(wǎng)交換機：任務(wù)于數(shù)據(jù)鏈路層，銜接較為類似的網(wǎng)絡(luò)路由器：任務(wù)于互聯(lián)層，實現(xiàn)異型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)將一臺計算機直接連到交換機端口該計算機獨享該端口提供的帶寬將一個網(wǎng)段連到交換機端口該網(wǎng)段上的一切計算機共享該端口提供的帶寬以太網(wǎng)交換機的任務(wù)過程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式直接交換測到目的地址字段，立刻轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換完好地接納整個數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進展過失檢測改良的直接交換接納數(shù)據(jù)頭部，判別頭部字段能否正確地址學(xué)習(xí)1.建立端口/MAC地址映射表需求處理的問題交換機怎樣知道哪臺計算機銜接哪個端口交換機怎樣維護地址映射表以堅持其“新穎〞2.地址學(xué)習(xí)讀取幀的源地址并記錄幀進入交換機的端口〔節(jié)點只需發(fā)送信息，交換機就能建立該表項〕利用計時器維護表項的“新穎〞性通訊過濾1.目的：隔離本地信息，防止不用要的數(shù)據(jù)流動2.方法：利用端口/MAC地址映射表和幀的目的地址決議能否轉(zhuǎn)發(fā)或轉(zhuǎn)發(fā)到何處假設(shè)地址表中不存在幀的目的地址，交換機那么需求向除接納端口以外的一切端口轉(zhuǎn)發(fā)通訊過濾舉例生成樹協(xié)議1.交換機級聯(lián)能否可以出現(xiàn)環(huán)路？集線器級聯(lián)不能出現(xiàn)環(huán)路〔無論是程度還是樹型構(gòu)造〕交換機級聯(lián)可以出現(xiàn)環(huán)路〔交換機執(zhí)行生成樹協(xié)議〕2.生成樹協(xié)議經(jīng)過實現(xiàn)生成樹協(xié)議相互的交換信息利用交換的信息將網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路斷開邏輯上構(gòu)成一種樹形構(gòu)造按照邏輯構(gòu)造轉(zhuǎn)發(fā)信息生成樹協(xié)議舉例虛擬局域網(wǎng)VLAN1.什么是虛擬局域網(wǎng)？將局域網(wǎng)上的用戶或節(jié)點劃分成假設(shè)干“邏輯任務(wù)組〞邏輯組的用戶或節(jié)點可以根據(jù)功能、部門、運用等因素劃分而無須思索它們所處的物理位置2.利用以太網(wǎng)交換機就可以配置VLAN利用共享式以太網(wǎng)需求做些什么？(1)一個邏輯任務(wù)組的站點需求移到另一個邏輯任務(wù)組〔如站點從LAN1挪動到LAN3〕一個邏輯任務(wù)組的站點需求物理位置的挪動〔如LAN1中的站點從1樓挪動到3樓〕挪動站點的物理位置或邏輯任務(wù)組有時需求重新布線利用共享式以太網(wǎng)需求做些什么？(2)一個邏輯任務(wù)組的站點需求移到另一個邏輯任務(wù)組〔如站點從LAN1挪動到LAN3〕一個邏輯任務(wù)組的站點需求物理位置的挪動〔如LAN1中的站點從1樓挪動到3樓〕以軟件方式實現(xiàn)邏輯任務(wù)組的劃分與管理VLAN的組網(wǎng)方法1.靜態(tài)VLAN交換機上的VLAN端口由管理員靜態(tài)分配這些端口堅持這種配置直到人工改動它們2.動態(tài)VLAN交換機上VLAN端口是動態(tài)分配的分配原那么通常以MAC地址、邏輯地址或數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型為根底在一臺交換機上配置VLAN跨越多臺交換機的VLANVLAN的優(yōu)點減少網(wǎng)絡(luò)管理開銷控制廣播活動提供較好的網(wǎng)絡(luò)平安性利用現(xiàn)有的集線器以節(jié)省開支實際：組裝簡單的交換式以太網(wǎng)1.以太網(wǎng)交換機從端口和外形上很難區(qū)分交換機和集線器交換機的類型：10Mb/s交換機、100Mb/s交換機和10Mbps/100Mbps自順應(yīng)交換機2.網(wǎng)卡10Mb/s、100Mb/s和10Mbps/100Mbps自順應(yīng)以太網(wǎng)卡交換式以太網(wǎng)中的電纜1.計算機與交換機銜接直通電纜2.交換機與交換機級聯(lián)上行端口〔級聯(lián)端口〕與普通端口：直通電纜普通端口與普通端口：交叉電纜3.交換機與集線器級聯(lián)上行端口〔級聯(lián)端口〕與普通端口：直通電纜普通端口與普通端口：交叉電纜計算機連入交換機集線器連入交換機以太網(wǎng)交換機的配置配置方式終端控制臺TelnetWWW公用軟件實際中組裝的交換式以太網(wǎng)終端控制臺的銜接超級終端的串口配置終端控制臺啟動后的顯示界面鍵入<回車>后查看交換機的端口/MAC地址映射表進入en級別命令方式顯示端口/MAC地址映射表〔showmac-address-table〕1查看VLAN配置showvlan添加VLANvlandatabase-vlan0002nameLAN0002-exit添加后的顯示為VLAN分配端口configureterminal-interfaceFa0/1-switchportmodeaccess和switchportaccessvlan0002-exit參與端口之后刪除VLANvlandatabase-novlan0002–exitVL