4章节 交换技术.pptVIP

第4章 交换技术;本章主要内容;本章主要内容（续）;4.1 交换技术概述;4.1.1 二层交换技术 ;;从二层交换机的工作原理可以得出以下三点： ;;4.1.2 三层交换技术 ;;;;第三层交换具有以下突出特点：;第三层交换的目标;4.2 VLAN技术;VLAN与普通局域网最基本的差异体现在：;4.2.1 VLAN产生的原因 ;图4-1 划分VLAN的局域网 ;4.2.2 VLAN标准 ;;图4-2 以太网帧格式与802.1Q帧格式 ;4.2.3 VLAN的划分方法 ;1．基于端口的VLAN;图4-3 基于端口的VLAN;2．基于MAC地址的VLAN;;3．基于IP地址的VLAN ;4.2.4 VLAN内及VLAN间的通信 ;图4-4 Port VLAN成员端口间的通信;;;图4-5 Tag VLAN成员端口间的通信 ;2．VLAN之间的通信;图4-6 利用路由器实现VLAN间的通信;当每个交换机上有多个VLAN时，与路由器的连接方法大致有以下两种： ;图4-7 利用路由器实现VLAN间的通信;2）单臂路由解决思想。;图4-8 单臂路由 ;（2）利用三层交换机实现VLAN间的通信。;图4-9 利用三层交换机实现VLAN间的通信;4.3 链路聚合技术;图4-10 网络带宽存在瓶颈;;千光Aggregate Link ;;;4.3.2 流量平衡 ;;图4-12 链路平衡;4.4 生成树协议 ;图4-13 备份链路使网络存在环路 ;;4.4.2 生成树协议;1．生成树协议——IEEE802.1d;STP的主要思想是当网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路因故障而被断开，备用链路才会被打开。STP检测到网络上存在环路时，自动断开环路链路。当交换机间存在多条链路时，交换机的生成树算法只启动最主要的一条链路，而将其他链路都阻塞掉，将这些链路变为备用链路。当主链路出现问题时，生成树协议将自动启用备用链路接替主链路的工作，不需要任何人工干预。大家知道，自然界中生长的树是不会出现环路的，如果网络也能够像一棵树一样生长就不会出现环路。于是，STP中定义了根交换机（Root Bridge）、根端口（Root Port）、指定端口（Designatied Port）和路径开销（Path Cost）等概念，目的就在于通过构造一棵自然树的方法达到阻塞冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。用于构造这棵树的算法称为生成树算法（Spanning-Tree Algorithm，SPA）。 ;（1）STP的基本概念。 ;;这样的机制就使高优先级的信息在整个网络中传播开，BPDU的交流就有了下面的结果：;（2）STP的工作过程。;;图4-15 路径开销计算;根交换机和根端口都确定之后一棵树就生成了，如图4-16中实线所示。下面的任务是裁剪冗余的环路。这个工作是通过阻塞非根交换机上的相应端口实现的，例如SW3的端口1的角色成为禁用端口，进入阻塞状态（如图中用“×”表示）。 ;（3）生成树的比较规则。;;图4-17 生成树的比较规则;;图4-18 交换机A与C增加一条备份链路;;图4-19 交换机A、C之间增加一个HUB连接 ;（4）STP的缺点。;图4-20 生成树性能的三个计时器 ;2．快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP） ;;;图4-21 RSTP的第一点改进;（2）端口角色和端口状态。 ;如图4-22所示为各个端口角色的示意图。图中RP=Root Port，DP=Designated Port，AP=Alternate Port，BP=Backup Port。;;（3）网络拓扑树的生成。 ;图4-23 由三台交换机连接而成的环路拓扑;;图4-24 三台交换机都打开了Spanning Tree协议 ;如果Switch A和Switch B之间的活动链路出了故障，备份链路就会立即产生作用，如图4-25所示。 ;如果Switch B和Switch C之间的链路出了故障，Switch C就会自动把Alternate Port转为Root Port，如图4-26所示。 ;（4）RSTP与STP的兼容性。;（5）RSTP的拓扑变化机制。 ;4.5 交换技术综合应用案例 ;为满足该公司的正常业务需要，可做以下设计：;;基于以上考虑，可得出网络组建方案如图4-27所示。;表4-1 设备地址及接口连接表;表4-2 VLAN分配表;下面来看如何配置设备。;（2）在核心交换机上开启VLAN间的路由。;续;2．将销售部S2126G3与S2126G4上的堆叠模块用堆叠线缆连接起来;3．建立财务部冗余链路;4．建立市场推广部聚合链路;;习题与思考题四