思科认证EI CCNA培训交换引入,交换机的基本工作原理,VLAN,Trunk

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思科认证EI CCNA培训课程里的局域网

 物理层的线缆.

 IEEE: institute of electrical and electronic engineers 电气电子工程师协会 

 IEEE 802开头的 : IEEE 802局域网委员会专门指定局域网的相关国际标准 物理层

 IEEE 802.1d IEEE 802.1q IEEE 802.ac IEEE 802.3

 以太网线缆标准

 10BASE-T 百兆以太网标准 

 100BASE-FX 多模光纤 100：传输速率(bps) 100m=100兆 而我们更习惯用byte单位 1byte=8bit

 10m (bps)bit per second 1.23m byte/s 

 BASE:基带传输：一条线路上只承载一路信号 网络 

 broadband:宽带传输 有线电视，传输介质是同轴电缆，一条线路多个信号 小拇指直径

 FX F：光纤(fiber) X：最大传输距离

 信号在线路传输过程中会收到干扰会衰弱。

 UTP：非屏蔽的双绞线(网线)，8根线，4对线

 T568A T568B

 CSMA/CD： Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect

交换引入

1. 中继器 Repeater

整形放大

由于距离比较远容易收到干扰或是受到本身的串扰，因此信号在对端收到的时候十分微弱了。

因此中继器工作在物理层，一个接口进，然后无脑地放大，但是只有两个接口很显然不够用

1. 集线器 Hub

多接口的中继器，对信号整形放大，半双工（收发不能同时进行）

整个网络属于一个冲突域 ，同一时刻只能一台设备发其它设备收

引入一种机制 CSMA/CD 带有冲突检测的载波侦听多路访问 Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect

发送数据之前------>载波侦听(hub是否空闲状态)------开始发送数据 ----->冲突检测------>一旦检测到发生冲突------>全网泛洪jam信号------->A/C全部回退

特点：

• 整个网络属于一个冲突域（只能一个设备发送，其它设备收）

• 带宽低（发生冲突浪费掉了） 

• 安全性比较差（完全利用广播的方式一个接口收到消息往所有设备转发）

物理层设备

1. 网桥 Bridge

网桥E0口能学到A,B,C的mac地址，E1口能学到D、E、F的mac地址

发送往本端设备的数据包会被网桥所隔离

冲突域减半

端口少，不足以满足需求

数据链路层设备

1. 交换机 Switch

100M/1000M/10000M 全双工

一个接口一个冲突域

快速转发/线速转发/透明转发

ASIC:针对特殊应用的专用集成电路，代替CPU、硬件转发

好像两台设备利用一根线连接起来一样，设备是透明一般

彻底解决了冲突域

吞吐量/背板带宽：例如24口交换机百兆满载带宽，同时百兆速率收同时百兆速率发，4.8G，那么就是交换机的吞吐量或者是背板带宽

交换机的基本工作原理:

1. 学习Mac地址,形成Mac地址表

2. 泛洪广播,组播,未知单播(属于相同vlan的接口)

3. 对于已知单播,点到点转发.

VLAN的范围：

根据平台和软件版本不同，Cisco交换机最多支持4096个VLAN。

VLAN号共有4096个，0-4095

0,4095：这两个号保留，仅限系统使用。用户不能查看。

1：CISCO默认VLAN，不能删除。

2－1001：用于以太网的VLAN，用户可根据这一段号码自己创建VLAN

1002－1005：用于FDDI和令牌环Token Ring的默认VLAN，不能删除。

1006－4094：仅用于以太网的VLAN. 扩展的VLAN，只有3550以上的交换机才能配，且必须将VTP模式设为透明模式。

配置vlan命令行

switchport mode access //将接口配置成为access接口

switchport access vlan 10 //将接口划入vlan10

Access 接口特点

Access接口特点：

仅允许VLAN ID与接口PVID相同的数据帧通过。

Access接口接收数据帧：

当Access接口从链路上收到一个Untagged帧，交换机会在这个帧中添加上VID为PVID的Tag，然后对得到的Tagged帧进行转发操作（泛洪、转发、丢弃）。

当Access接口从链路上收到一个Tagged帧，交换机会检查这个帧的Tag中的VID是否与PVID相同。如果相同，则对这个Tagged帧进行转发操作；如果不同，则直接丢弃这个Tagged帧。

Access接口发送数据帧：

当一个Tagged帧从本交换机的其他接口到达一个Access接口后，交换机会检查这个帧的Tag中的VID是否与PVID相同：

如果相同，则将这个Tagged帧的Tag进行剥离，然后将得到的Untagged帧从链路上发送出去；

如果不同，则直接丢弃这个Tagged帧。

Trunk 接口

对于Trunk接口，除了要配置PVID外，还必须配置允许通过的VLAN ID列表，其中VLAN 1是默认存在的。

Trunk接口特点：

Trunk接口仅允许VLAN ID在允许通过列表中的数据帧通过。

Trunk接口可以允许多个VLAN的帧带Tag通过，但只允许一个VLAN的帧从该类接口上发出时不带Tag（即剥除Tag）。

Trunk接口接收数据帧：

当Trunk接口从链路上收到一个Untagged帧，交换机会在这个帧中添加上VID为PVID的Tag，然后查看PVID是否在允许通过的VLAN ID列表中。如果在，则对得到的Tagged帧进行转发操作；如果不在，则直接丢弃得到的Tagged帧。

当Trunk接口从链路上收到一个Tagged帧，交换机会检查这个帧的Tag中的VID是否在允许通过的VLAN ID列表中。如果在，则对这个Tagged帧进行转发操作；如果不在，则直接丢弃这个Tagged帧。

Trunk接口发送数据帧：

当一个Tagged帧从本交换机的其他接口到达一个Trunk接口后，如果这个帧的Tag中的VID不在允许通过的VLAN ID列表中，则该Tagged帧会被直接丢弃。

当一个Tagged帧从本交换机的其他接口到达一个Trunk接口后，如果这个帧的Tag中的VID在允许通过的VLAN ID列表中则会比较该Tag中的VID是否与接口的PVID相同：

如果相同，则交换机会对这个Tagged帧的Tag进行剥离，然后将得到的Untagged帧从链路上发送出去；

如果不同，则交换机不会对这个Tagged帧的Tag进行剥离，而是直接将它从链路上发送出去。

interface g0/1

 switchport trunk encapsulation dot1q/ISL

 switchport mode trunk

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