Tài liệu về CATALYST SWITCH docx

Nội dung

Giới thiệu về Switch

Hoạt động của switch

Cấu trúc dự phòng

Loại bỏ vòng lặp bằng giao thức Spanning-Tree

Các chế độ truyền frame qua switch

Cấu hình Switch

Giới thiệu Switch

Switch là một loại máy tính
đặc biệt, nó cũng có các thành
phần cơ bản giống như máy tính
đó là: CPU, Ram, NVRAM,
Flash, Rom và HĐH Switch có
các Port dùng để quản lý (cosole
port).

Hoạt động như một điểm tập trung kết nối của các máy
trạm, server, router, Hub và các switch khác

Rcs-Sud-Est
•
Configurations can come

from many sources
•
Configurations will act in
device memory
Console port
Auxiliary port
Interfaces
PC or Unix server
Web or Network
Management
server
Virtual terminal
Telnet
TFTP
External Configuration Sources

Kết nối vào cổng quản lý trên Switch

Kết nối vào cổng quản lý trên Switch

Kết nối vào cổng quản lý trên Switch

Đèn báo hiệu trên Switch
Switch LED Description
System LED Green - System powered and operational
Amber - System malfunction
Redundant power
supply (RPS)
Green - RPS operational
Amber - RPS installed, not operational

Flashing amber - Indicates that the internal power supply and RPS are
powered up, and the internal power supply is powering the switch.

Port LED display
mode Description
Port Status (STAT
LED on)
Green - Link present, flashing green – activity,
Alternating green and amber - Link fault
Amber - Port not forwarding
Bandwidth utilization
(UTL LED on)
1 to 8 LEDs on-0.1 to <6 Mbps
9 to 16 LEDs on-6 to <120 Mbps
17 to 24 LEDs on-120 to 280 Mbps
Note: The values shown are for a 24-port switch. For a
12-port switch, the values are: 1 to 4 = 0.1 to <1.5; 5 to
8 = 1.5 to < 20; 9 to 12 = 20 to 120 Mbps.
Full duplex (FDUP
LED on)
Green - Ports are configured in full-duplex mode
Off - Ports are half-duplex
Đèn báo hiệu trên Switch


Học địa chỉ (Address learning)

Chuyển tiếp và lọc các Frame (Forward/filter decision)

Tránh lặp vòng (Loop avoidance)

Các chức năng của switch

Switch xác định vị trí của các Host như thế nào
(How Switches Learn Hosts Locations)
•
Initial MAC address table is empty
MAC address table
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0 E1
E2 E3
A B
C D

How Switches Learn Hosts Locations
•
máy A gửi một frame tới máy C
•
Switch xác định được máy A kết nối vào port E0 dựa trên địa MAC nguồn trong
Frame nhận được.
•
Frame từ máy A tới máy C được gửi ra các cổng trừ cổng E0 (The frame from station
A to station C is flooded out to all ports except port E0)
•
Máy C nhận được Frame và gửi trả lời tới máy A (báo đã nhận Frame). Switch đọc
địa chỉ MAC trên Fame do máy C gửi và xác định được Máy C nối vào port E2
MAC address table
0260.8c01.1111

0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0: 0260.8c01.1111
E0 E1
E2 E3
DC
BA
E2: 0260.8c01.2222

How Switches Learn Host Locations
•
Máy D g i frame t i máy Cử ớ
•
Switch xác nh máy D n i v i E3đị ố ớ
•
Frame c chuy n th ng ra c ng E2 t i máy C đượ ể ẳ ổ ớ
MAC address table
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0: 0260.8c01.1111
E3: 0260.8c01.4444
E0 E1
E2 E3
DC
A
B
E2: 0260.8c01.2222

XX

How Switches Filter Frames

Máy A gửi frame máy C

Đích đã biết, Frame được chuyển ra E2 tới Máy C (không
gửi ra các cổng)
E0: 0260.8c01.1111
E2: 0260.8c01.2222
E1: 0260.8c01.3333
E3: 0260.8c01.4444
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0 E1
E2
E3
X
X
D
C
A B
MAC address table

Frames Broadcast and Multicast
•
máy D gửi một frame broadcast or multicast
•

Frame Broadcast and multicast được chuyển ra tất cả các port
thay vì gởi ra một cổng xác định
0260.8c01.1111
0260.8c01.2222
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
E0 E1
E2 E3
DC
A B
E0: 0260.8c01.1111
E2: 0260.8c01.2222
E1: 0260.8c01.3333
E3: 0260.8c01.4444
MAC address table

Cấu trúc chuyển mạch dự phòng

Tránh mô hình chỉ có một điểm trung tâm của sự cố

Có thể gây ra bão quảng bá, Frame được chuyển nhiều lần
và bảng địa chỉ không ổn định.
Segment 1
Segment 2
Server/host X
Router Y

Broadcast Storms
Segment 1
Segment 2

Server/host X
Router Y
Broadcast
Switch A
Switch B
Host X sends a Broadcast

Broadcast Storms
Segment 1
Segment 2
Server/host X
Router Y
Broadcast
Switch A Switch B
Host X sends a Broadcast

Broadcast Storms
Segment 1
Segment 2
Server/host X
Router Y
Broadcast
Switches continue to propagate broadcast traffic over
and over
Switch A Switch B
Hiperlink

Multiple Frame Copies
Segment 1
Segment 2

Server/host X
Router Y
Unicast
Switch A
Switch B
•
Host X g i m t unicast frame t i router Yử ộ ớ
•
C hai switch không bi t a ch MAC c a router Yả ế Đị ỉ ủ

Multiple Frame Copies
Segment 1
Segment 2
Server/host X
Router Y

Unicast
Switch A
Switch B

Host X gửi một unicast frame tới router Y

Cả hai switch không biết Địa chỉ MAC của router Y

Router Y sẽ nhận được 2 bản copy của cùng một
Frame
Unicast
Unicast

Dữ liệu trong bảng địa chỉ không ổn định

Segment 1
Segment 2
Server/host X
Router Y
Unicast
Unicast
Switch A Switch B
•
Host X g i m t unicast frame t i Router Yử ộ ớ
•
Cả hai switch không biết Địa chỉ MAC của router Y
•
Switch A và B nh n c Frame này và h c c a ậ đượ ọ đượ đị
ch MAC c a Host X n m trên port 0ỉ ủ ằ
Port 0
Port 1
Port 0
Port 1

Segment 1
Segment 2
Server/host X
Router Y
Unicast
Unicast
Switch A
Switch B
•
Cả Switch A và B chuyển frame ra tất cả các port (vì chưa xác định được địa chỉ
MAC của router Y)

•
Switch A lại nhận được gói dữ liệu này từ Switch B trên port 1 và ngược lại Switch
B lại nhận được gói dữ liệu từ Switch A trên port 1
•
Khi đó cả Switch A và B lại học được địa chỉ MAC của Host X nằm trên port 1
Port 0
Port 1
Port 0
Port 1
Dữ liệu trong bảng địa chỉ không ổn định


Topo mạng phức tạp với các đường kết nối dự phòng
có thể gây ra nhiều vòng lặp

Lớp 2 (Layer 2) không có cơ chế để dừng vòng lặp
Server/host
Workstations
Loop
Loop
Loop
Multiple Loop Problems
Broadcast

Giao thức Spanning-Tree (Phân nhánh cây)
Lo i b vòng l p trong m ng có k t n i d phòng ạ ỏ ặ ạ ế ố ự
b ng cách t m t s port nh t nh vào tr ng thái ằ đặ ộ ố ấ đị ạ
block
Block
x

Ho t ng c a Spanning-Tree ạ độ ủ
•
M t root bridge trên m t networkộ ộ
•
Một root port trên m t non-root bridgeộ
•
Một designated port trên m t segmentộ
x
Designated port (F) Root port (F)
Designated port (F)
Nondesignated port (B)
Root bridge Nonroot bridge
SW X
SW Y
100baseT
10baseT