交换机和生成树知识点

交换机的作用： 区别集线器（HUB），HUB为物理层设备，只能直接转发发电流；

交换机为数据链路层设备，可以将电流与二进制转换，实现了以下功能：

1. 无限的传输距离
2. 彻底解决了冲突—所有的接口可以同时收发数据
3. 二层单播—物理寻址，在一个交换网络内，实现一对一通讯，保障了数据的安全，减少了垃圾数据量，降低的转发延时；
4. 提高端口密度—可以增加更多的接口

三层架构：

接入层：提供端口的密度，用于用户终端的接入—二层交换机、AP

汇聚层（分布层）：流量的集合，DHCP/VLAN/STP/HSRP/VRRP/channel…

                 QOS/ACL

核心层：nat、高速路由转发

冗余—备份     线路、设备、网关、UPS（电源）

VLAN：虚拟局域网    二层交换与路由器（三层交换机）逻辑将一个广播域切分为多个；

配置思路：

1. 交换机上创建vlan
2. 交换机上各个接口划分到对应的vlan中
3. trunk干道
4. vlan间路由--- 单臂路由（路由器子接口）    三层交换机

交换机对流量的转发机制：流量进入交换机后，先识别数据帧中的源MAC地址，然后将该MAC地址与该流量的进入接口进行绑定、记录，生成MAC地址表---再转换为CAM表

之后查看数据帧中的目标MAC地址，在CAM表中寻找对应的记录，若存在记录，按记录接口单播转发；

若没有记录将洪泛该流量；   洪泛—除流量的入口外其他所有出口复制；

默认CAM在一个mac最后出现的后300s将被删除；

MAC地址表和CAM的区别--- CAM是将MAC表中的MAC地址+接口编号+vlanid转换为hash值，再转换为二进制格式；意义在于识别更快；

Cisco的vlan：

编号12位二进制构成= 0-4095  其中1-4094 可用

1-1005  标准vlan – 任意条件均可使用       1006-4094扩展vlan  VTP模式为透明时使用

默认交换机存在vlan1      vlan1002-1005 （非以太网使用）

vlan1 为默认的native vlan，默认的管理vlan；且所有接口默认处于vlan1；

Switch(config)#vlan 2

Switch(config-vlan)#name classroom1

Switch(config-vlan)#exit

Switch(config)#vlan 3-10，15-20  批量创建

2）接口划入vlan

Switch(config)#interface fastEthernet 0/2

Switch(config-if)#switchport mode access    必须先将接口定义access模式才能进行划分

Switch(config-if)#switchport access vlan 2

Switch(config-if)#exit

Switch(config)#interface range fastEthernet 0/3 -4   批量划分

Switch(config-if-range)#switchport mode access

Switch(config-if-range)#switchport access vlan 3

3）trunk干道

二层交换机手工配置trunk干道

Switch(config)#interface fastEthernet 0/24

Switch(config-if)#switchport mode trunk  

Cisco的二层交换机仅支持802.1q

三层交换机手工配置trunk干道—ISL和802.1q均支持  故配置前必须先定义封装类型

Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q

Switch(config-if)#switchport mode trunk

trunk干道---不属于任何一个vlan，承载所有vlan的流量，具有标记和识别不同vlan标签的功能

在数据帧中封装vlanID的方法存在两种：802.1q （dot1.q）    ISL（cisco私有标准）

802.1q与isl最大的区别：

1、802.1q 标记流为4个字节    ISL标记为20个字节

2、802.1q存在native 本征vlan    默认不进行封装的一个vlan