網(wǎng)絡設備配置項目化教程 課件 模塊3：二層交換基本功能實現(xiàn)

模塊3：二層交換基本功能實現(xiàn)0102033.1任務9：交換機基本操作3.2任務10：交換機VLAN隔離組網(wǎng)3.3任務11：交換機MAC地址綁定目錄Contents二層交換機是組建局域網(wǎng)最基礎的設備，一般用于接入層直接接入用戶業(yè)務，完成局域網(wǎng)內數(shù)據(jù)交換和轉發(fā)。本模塊以中興通訊ZXR105950-28TD-L交換機為例，講解了基本的二層交換機功能的實現(xiàn)，包括：交換機連接、VLAN隔離、MAC表管理，讓學員能夠了解交換機的工作原理，掌握交換機的配置方法，學會使用二層交換機組網(wǎng)和配置基本數(shù)據(jù)?！局R目標】掌握基本的配置和維護VLAN的命令；掌握交換機VLAN劃分的方法；掌握配置交換機的軟件工具secureCRT的使用010503020406掌握電腦使用COM口和telnet協(xié)議連接交換機的方法；熟悉交換機MAC地址表建立的過程；【技能目標】會配置VLAN實現(xiàn)網(wǎng)絡隔離03會使用電腦串口連接交換機；01會遠程登錄連接交換機02會管理MAC表分析和解決網(wǎng)絡二層問題043.1任務9：交換機基本操作任務9：交換機基本操作為了配置交換機，首先要登錄到交換機上，并掌握交換機一些基本的操作。本任務要求：1. 分別使用COM口和telnet兩種方式登錄交換機，其中telnet的登錄用戶名和密碼要求使用個人姓名的全拼；2. 修改交換機名字為自己的姓名;3. 查詢交換機二層和三層接口信息；4. 輸出過程文檔。3.1.1知識準備：交換機基本操作認知

1）通過電腦的COM（ComponentObjectMode，串行通訊端口）口進行管理，即電腦連接交換機Console口，這是用戶管理交換機的最基礎的方式。2）通過telnet方式進行管理，采用這種方式可以在網(wǎng)絡中任一位置管理交換機，前提是網(wǎng)絡到設備能夠連通。3）通過網(wǎng)管工作站進行管理，此時需要安裝部署支持SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，并將交換機接入網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。4）通過TFTP（TrivialFileTransferProtocol，簡單文件傳輸協(xié)議）/FTP服務器下載文件配置文件到交換機，此種方式一般用來對交換機進行離線升級。5）通過SSH（(SecureShell，安全外殼協(xié)議)）方式進行配置，采用這種方式可以在網(wǎng)絡中任一位置對交換機進行配置，前提是網(wǎng)絡到設備能夠連通。這種方式和telnet方式操作一致，知識使用的協(xié)議不一樣。交換機管理方式3.1.1知識準備：交換機基本操作認知交換機有進行數(shù)據(jù)配置的端口，即Console控制接口，也有的設備上標注CON/AUX接口，如圖3-2所示。它是網(wǎng)絡設備用來與計算機或終端設備進行連接的常用接口，也是最基本最安全的接口，使用串行通信協(xié)議。Console口只是用來接受計算機發(fā)來的命令和回傳交換機配置結果的，與業(yè)務數(shù)據(jù)無關。ZXR105950-L的Console口有2個，一個是普通的Console口，一個是MiniUSBConsole口交換機Console口3.1.1知識準備：交換機基本操作認知串口線一端是RJ45頭，一端為DB9孔式頭；USB轉串口線一端為USB口，一端是為DB9針式頭。先用USB轉串口線的USB口連接電腦的USB口，再用DB9針式頭連接串口線的DB9孔式頭，串口線的RJ45頭連接設備的Console口，電腦COM口和交換機Console口連接1．交換機上電2．計算機連接交換機3．SecureCRT軟件登錄配置4、計算機成功連接到交換機，屏幕會顯示交換機的啟動信息。注意，在交換機或者路由器啟動的過程中，除非要進行特殊（比如文件管理、升級等）操作，不要按任意鍵，否則會中斷啟動進程，進入特殊操作界面。COM口登錄操作3.1.2參考案例：交換機基本操作示例1．命令模式為方便用戶對交換機進行配置和管理，ZXR105950-L根據(jù)功能和權限將命令分配到不同的模式下，一條命令只有在特定的模式下才能執(zhí)行。在任何命令模式下輸入“？”都可以查看該模式下允許使用的命令。1）用戶模式2）特權模式3）全局配置模式4）接口配置模式5）路由配置模式了解命令模式3.1.2參考案例：交換機基本操作示例上下文幫助ZXR105950-L支持上下文敏感幫助功能。上下文敏感幫助功能是指在任意命令模式下，只要在系統(tǒng)提示符后面輸入一個“？”，就會顯示該命令模式下可用命令的列表，還可以得到任何命令的關鍵字和參數(shù)列表。在任意命令模式的提示符下輸入“？”，可顯示該模式下的所有命令和命令的簡要說明，舉例如下圖了解命令輸入規(guī)范3.1.2參考案例：交換機基本操作示例在字符串后面按Tab鍵，如果以該字符串開頭的命令或關鍵字是唯一的，則將其補齊，并在后面加上一個空格。注意在字符串與Tab鍵之間沒有空格，了解命令輸入規(guī)范3.1.2參考案例：交換機基本操作示例如果輸入不正確的命令、關鍵字或參數(shù)，回車后用戶界面會用“^”符號提供錯誤隔離?！癪”號出現(xiàn)在所輸入的不正確的命令、關鍵字或參數(shù)的第一個字符的下方了解命令輸入規(guī)范3.1.2參考案例：交換機基本操作示例用戶界面提供了對所輸入命令的記錄功能，最多可以記錄10條歷史命令，該功能對重新調用長的或復雜的命令或入口特別有用。了解命令輸入規(guī)范命令功能按組合鍵Ctrl+P或向上箭頭鍵重新調用記錄緩沖區(qū)中的最新命令，重復這些按鍵向前調用舊命令按組合鍵Ctrl+N或向下箭頭鍵向后滾，到達最后一條命令行時再滾動則從緩沖區(qū)的頭部開始循環(huán)滾動3.1.2參考案例：交換機基本操作示例在ZXR105950-L中，主控有flash卡，在文件系統(tǒng)中的對應目錄為/flash.。在flash卡中支持對文件進行rename、delete、dir、copy操作，支持創(chuàng)建目錄、刪除目錄。flash卡的內容有：版本文件（可選）、配置文件、異常日志文件，告警日志等。對于用命令more顯示文件操作內容的功能，雖然可以直接由telnet進程來完成，減少了系統(tǒng)內部的通訊處理，但考慮到以后可能會在其他業(yè)務板上也存在文件存儲設備，同樣也可能存在文件系統(tǒng)操作，所以所有的文件操作命令都在文件操作進程中來進行。文件系統(tǒng)管理3.1.2參考案例：交換機基本操作示例ZXR105950-L使用一些show命令來查看系統(tǒng)相關信息，查看系統(tǒng)位置信息和聯(lián)系信息等。ZXR10#showsystem-info，查看系統(tǒng)描述信息，版權信息，編譯時間，系統(tǒng)對象id，系統(tǒng)運行時間，聯(lián)系電話，聯(lián)系地址等。ZXR10#showrunning-configpm-sys，顯示系統(tǒng)主機名、歡迎信息、串口認證信息。ZXR10#showversion。查看所有機框下的所有單板的版本信息，可以顯示顯示集版本。ZXR10#showshelf-info，查看機架圖信息，將所有在位板卡的信息全部顯示出來。ZXR10#showprocessor，顯示內存及CPU運行狀態(tài)。ZXR10#shownvram-info，查看EEPROM中保存的設備啟動參數(shù)。ZXR10#showbootrom，查看機架內所有工作單板的bootrom版本號。ZXR10#showflash-check，查看flash文件系統(tǒng)加載和檢測信息。系統(tǒng)信息查詢3.1.2參考案例：交換機基本操作示例1）ZXR10#showinterfacebrief接口信息查看3.1.2參考案例：交換機基本操作示例3.1.2參考案例：交換機基本操作示例ZXR10#showipinterfacebrief，顯示所有三層接口的簡要信息接口信息查看3.1.2參考案例：交換機基本操作示例telnet方式通常在用本地主機網(wǎng)口配置交換機時使用，通過連接到本地交換機以太網(wǎng)口的主機登錄到換機上進行配置。交換機上需要為telnet訪問設置用戶名和密碼，交換機登錄的IP地址、并且本地主機能夠ping通遠程交換機。為了防止非法用戶使用telnet訪問交換機，必須在交換機上設置telnet訪問的用戶名和密碼，只有使用設置的用戶名和密碼才能登錄到交換機。telnet連接配置設備3.1.2參考案例：交換機基本操作示例在ZXR105950-L上按照下列步驟配置遠程登錄的用戶名和密碼，PC通過串口方式登錄ZXR105950-L交換機，進入配置模式，創(chuàng)建一個本地認證方式的用戶。配置認證模板；配置授權模板；創(chuàng)建用戶，綁定認證模板和授權模板；配置端口的IP地址telnet連接配置設備3.1.2參考案例：交換機基本操作示例運行SecureCRT軟件，如圖2-15，依次選擇在“標簽頁中連接”---“新建回話”---“選擇協(xié)議”---選擇“telnet”---輸入需要訪問的設備IP地址---輸入名字，完成后就會出現(xiàn)對應的登錄快捷方式。輸入的IP地址是通過本電腦需要訪問的路由器或是交換機的IP地址，該地址要求通過電腦可以PING通，可能是接入交換機的IPPORT的地址，也可能是三層交換機、路由器的VLAN地址，也可能是路由器的端口地址，這里是上面配置的。雙擊secureCRT定義好的連接名字，出現(xiàn)如圖3-25出現(xiàn)的登錄界面，輸入前面輸入的配置腳本中的用戶名“zte”、密碼“zte”，即可進入交換機的用戶模式，然后執(zhí)行“showrunning-config”命令，查看交換機當前運行的配置數(shù)據(jù)。telnet連接配置設備3.1.2參考案例：交換機基本操作示例運行SecureCRT軟件，如圖2-15，依次選擇在“標簽頁中連接”---“新建回話”---“選擇協(xié)議”---選擇“telnet”---輸入需要訪問的設備IP地址---輸入名字，完成后就會出現(xiàn)對應的登錄快捷方式。輸入的IP地址是通過本電腦需要訪問的路由器或是交換機的IP地址，該地址要求通過電腦可以PING通，可能是接入交換機的IPPORT的地址，也可能是三層交換機、路由器的VLAN地址，也可能是路由器的端口地址，這里是上面配置的。雙擊secureCRT定義好的連接名字，出現(xiàn)如圖3-25出現(xiàn)的登錄界面，輸入前面輸入的配置腳本中的用戶名“zte”、密碼“zte”，即可進入交換機的用戶模式，然后執(zhí)行“showrunning-config”命令，查看交換機當前運行的配置數(shù)據(jù)。telnet連接配置設備3.1.2參考案例：交換機基本操作示例運行SecureCRT軟件，如圖2-15，依次選擇在“標簽頁中連接”---“新建回話”---“選擇協(xié)議”---選擇“telnet”---輸入需要訪問的設備IP地址---輸入名字，完成后就會出現(xiàn)對應的登錄快捷方式。輸入的IP地址是通過本電腦需要訪問的路由器或是交換機的IP地址，該地址要求通過電腦可以PING通，可能是接入交換機的IPPORT的地址，也可能是三層交換機、路由器的VLAN地址，也可能是路由器的端口地址，這里是上面配置的。雙擊secureCRT定義好的連接名字，出現(xiàn)如圖3-25出現(xiàn)的登錄界面，輸入前面輸入的配置腳本中的用戶名“zte”、密碼“zte”，即可進入交換機的用戶模式，然后執(zhí)行“showrunning-config”命令，查看交換機當前運行的配置數(shù)據(jù)。telnet連接配置設備配置多個出口網(wǎng)關是提高系統(tǒng)可靠性的常見方法，但局域網(wǎng)內的主機設備通常不支持動態(tài)路由協(xié)議，如何在多個出口網(wǎng)關之間進行選路是個問題。VRRP（VirtualRouterRedundancyProtocol，虛擬路由器冗余備份協(xié)議）是一種容錯協(xié)議，通過物理設備和邏輯設備的分離，實現(xiàn)在多個出口網(wǎng)關之間自動選路，很好地解決了上述問題。圖7-1局域網(wǎng)缺省網(wǎng)關3.1.1知識準備：交換機基本操作認知圖7-2VRRP工作原理示意圖如圖7-2所示，VRRP將局域網(wǎng)的一組路由器RouterA和RouterB組織成一個虛擬的路由器。2．VRRP工作原理3.1.1知識準備：交換機基本操作認知物理路由器RouteA、RouterB也有自己的IP地址，RouterA的IP地址為，RouterB的IP地址為，定義RouteA、RouterB為虛擬路由器，這個虛擬的路由器擁有自己的IP地址，當然這個IP地址可以和RouteA、RouterB中的某個接口地址相同。局域網(wǎng)內的主機僅僅知道這個虛擬路由器的IP地址，而并不知道具體的RouterA的IP地址以及RouterB的IP地址。所有主機都將自己的默認網(wǎng)關設置為該虛擬路由器的IP地址。于是，局域網(wǎng)內的主機就通過這個虛擬的路由器來與其他網(wǎng)絡進行通信。3.1.1知識準備：交換機基本操作認知在這個過程中，虛擬路由器則需要進行如下工作：1）根據(jù)優(yōu)先級的大小挑選主路由器，優(yōu)先級最大的為主路由器，狀態(tài)為Master。優(yōu)先級分為0-255級別，數(shù)字越大，優(yōu)先級越高，優(yōu)先級可手動配置1-254，優(yōu)先級默認為100。若其中一個路由器為255級則直接成為主路由器，如果一個路由器的IP地址與虛擬路由器的IP地址相同，則其優(yōu)先級為255，直接成為主路由器。如果優(yōu)先級相同，先配置VRRP并生效開始發(fā)布報文的路由器會作為組內的主用路由器，用于提供實際的路由服務。2）其它路由器作為備份路由器，隨時監(jiān)測主路由器的狀態(tài)。當主路由器正常工作時，會每隔一段時間發(fā)送一個VRRP組播報文，以通知組內的備份路由器，主路由器處于正常工作狀態(tài)。3.1.1知識準備：交換機基本操作認知3.1.3任務實施：交換機基本操作實施按照表完成任務實施。表7-3任務實施列表任務交換機登錄步驟子任務輸出評估方法和標準標準1校園網(wǎng)交換機COM口登錄成功登錄截圖截圖呈現(xiàn)登錄成功的信息2校園網(wǎng)交換機telnet口登錄成功登錄截圖截圖呈現(xiàn)登錄成功的信息3修改校園網(wǎng)交換機的名字為自己的名字成功扥估截圖退出登錄后重新登錄，提示符那里顯示修改后的交換機名字4查詢校園網(wǎng)交換機二層和三層信息查詢結果截圖截圖呈現(xiàn)查詢結果正確5查詢校園網(wǎng)交換機當前配置查詢結果截圖結果截圖呈現(xiàn)查詢結果正確3.2任務10：交換機VLAN隔離組網(wǎng)3.2任務10：交換機VLAN隔離組網(wǎng)按照總體任務中2-1、2-2、2-3和2-4的任務要求，并參考建議的實現(xiàn)方法，在任務7規(guī)劃的基礎上，完成：1．完成交換機的VLAN配置；2．進行業(yè)務驗證；3．輸出過程文檔3.2.1知識準備：VLAN實現(xiàn)端口隔離在交換機配置中，命令行需要正確的標識交換機的端口，ZXR105950-L按下列方式對端口進行命名：<端口類型-<設備號/<槽位號/<子卡號/<端口號。 端口類型：包括gei千兆以太網(wǎng)端口，xgei

萬兆以太網(wǎng)端口和xlgei40G以太網(wǎng)端口； 設備號：單個設備號均為0； 槽位號：ZXR105950-L的槽位號； 子卡號：子卡號均為1~2； 端口號：接口板上端口的編號從1開始。端口命名舉例如下：

gei-0/1/1/1表示1號子卡千兆以太網(wǎng)接口板上的第1個端口；

xgei-0/1/2/2表示2號子卡萬兆以太網(wǎng)接口板上的第2個端口。3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)如圖，交換機A和交換機B通過端口24互連，每個交換機端口1-4上下掛了四臺電腦，兩臺交換機端口1端口2的四臺電腦能互通，兩臺交換機端口3端口4的四臺電腦能互通，但是端口1和2的電腦不能和端口3端口4的電腦互通，這8臺電腦也不能和其他端口5-23連接的電腦互通。3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)數(shù)據(jù)規(guī)劃設備VLAN端口端口類型交換機A101、2、241、2：access24：trunck203、4、243、4：access24：trunck交換機B101、2、241、2：access24：trunck203、4、243、4：access24：trunck3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)交換機A上的配置如下：ZXR10#contZXR10（config）#switchvlan-configurationZXR10（config-swvlan）#vlan10ZXR10（config-swvlan-sub）#switchportpvidgei-0/1/1/1-2ZXR10（config-swvlan-sub）#exitZXR10（config-swvlan）#vlan20ZXR10（config-swvlan-sub）#switchportpvidgei-0/1/1/3-4ZXR10（config-swvlan-sub）#exitZXR10（config-swvlan）#interfacegei-0/1/1/24ZXR10（config-swvlan-if-gei-0/1/1/24）#switchportmodetrunkZXR10（config-swvlan-if-gei-0/1/1/24）#switchporttrunkvlan10ZXR10（config-swvlan-if-gei-0/1/1/24）#switchporttrunkvlan203.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)交換機B上的配置如下：ZXR10（config）#switchvlan-configurationZXR10（config-swvlan）#vlan10ZXR10（config-swvlan-sub）#switchportpvidgei-0/1/1/1-2ZXR10（config-swvlan-sub）#exitZXR10（config-swvlan）#vlan20ZXR10（config-swvlan-sub）#switchportpvidgei-0/1/1/3-4ZXR10（config-swvlan-sub）#exitZXR10（config-swvlan）#interfacegei-0/1/1/24ZXR10（config-swvlan-if-gei-0/1/1/24）#switchportmodetrunkZXR10（config-swvlan-if-gei-0/1/1/24）#switchporttrunkvlan10ZXR10（config-swvlan-if-gei-0/1/1/24）#switchporttrunkvlan203.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)配置測試：在交換機上輸入“showvlan”，執(zhí)行結果如下圖3-28，可以看出VLAN10包含了使用PVID的gei-0/1/1/1、gei-0/1/1/2和Tag的gei-0/1/1/24，VLAN20包含了使用PVID的gei-0/1/1/3、gei-0/1/1/4和Tag的gei-0/1/1/24，其它端口都歸屬于默認的VLAN1，配置和規(guī)劃數(shù)據(jù)一致的。3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)配置測試：在交換機上輸入“showvlan”，執(zhí)行結果如下圖3-28，可以看出VLAN10包含了使用PVID的gei-0/1/1/1、gei-0/1/1/2和Tag的gei-0/1/1/24，VLAN20包含了使用PVID的gei-0/1/1/3、gei-0/1/1/4和Tag的gei-0/1/1/24，其它端口都歸屬于默認的VLAN1，配置和規(guī)劃數(shù)據(jù)一致的。3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)參考案例2交換機A和交換機B通過端口24互聯(lián)，每個交換機端口1-6上下掛了六臺電腦，其中兩臺交換機端口1端口2的四臺電腦能互通，兩臺交換機端口3端口4的四臺電腦能互通，兩臺交換機端口5端口6的四臺電腦能互通，端口3和4的電腦不能和端口5端口6的電腦互通，兩臺交換機端口1端口2的四臺電腦能和端口3、端口4、端口5、端口6的八臺電腦互通，端口1-6的電腦不能與與端口7-23的端口互通。3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)參考案例2-數(shù)據(jù)規(guī)劃案例關鍵是理解VLAN的不同的端口類型的的含義，特別是hybird端口。案例要求兩臺交換機端口1端口2連接的4臺電腦能和端口3、端口4、端口5、端口6連接的八臺電腦互通，端口3、4和端口5、6在不同的VLAN中，因此端口1和端口2除了以access模式劃分到自己VLAN中，另外要以hybrid模式劃分到端口3、端口4、端口5、端口6所屬的VLAN中，這是這個案例的關鍵點3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)參考案例2-數(shù)據(jù)規(guī)劃(按照規(guī)劃數(shù)據(jù)完成配置）設備VLAN端口端口類型交換機A101、2、3、4、5、6、241、2：access3、4、5、6：hybrid24：trunck201、2、3、4、241、2：hybrid3、4：access24：trunck301、2、5、6、241、2：hybrid5、6：access24：trunck交換機B101、2、3、4、5、6、241、2：access3、4、5、6：hybrid24：trunck201、2、3、4、243、4：access1、2：hybrid24：trunck301、2、5、6、245、6：access1、2：hybrid24：trunck3.2.2參考案例：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)在交換機上分別輸入“showvlan”、“showvlanhybird”、“showvlantrunck”和“showvlanaccess”，運行結果如下，VLAN包含的端口、端口的類型，端口是PVID還是Tag與規(guī)劃數(shù)據(jù)完全一致。3.2.3任務實施：交換機VLAN簡單隔離組網(wǎng)實施按照下面表格3-10要求，完成任務實施。任務交換機VLAN隔離步驟子任務輸出評估方法和標準標準1辦公樓、教學樓、宿舍樓VLAN數(shù)據(jù)配置配置腳本命令行輸入正確2配置驗證，交換機上執(zhí)行showvlan、showvlanhybird、showvlantrunck和showvlanaccess查詢結果截圖VLAN劃分、屬性與規(guī)劃數(shù)據(jù)完全一致3業(yè)務驗證，電腦之間ping測試測試結果截圖測試結果與案例描述一致3.3任務11：交換機MAC地址綁定3.3任務11：交換機MAC地址綁定考慮總體任務中的6-1，要求端口只能使用固定的電腦接入，交換機端口綁定電腦MAC地址可以實現(xiàn)，本任務要求完成：1．查詢電腦的MAC地址；2．配置交換機綁定電腦MAC地址；3．使用電腦測試是否能接入交換機；4．另換一臺電腦測試能否接入交換機；5．輸出過程文檔。3.3.1知識準備：交換機MAC表認知MAC地址表的內容MAC地址表的表項由MAC地址和VLANID唯一標識，只要MAC地址和VLANID部分相同，就認為是同一個表項。MAC地址表的表項包含以下部分：1) MAC地址：如“00-D0-87-56-95-CA”；2) VLANID：MAC地址所屬的VLANID；3) 端口號：交換機的端口號，如gei–0/1/1/3；3.3.1知識準備：交換機MAC表認知MAC地址表的內容4) 其它相關標志：這些標志表示MAC地址的狀態(tài)和操作，有以下幾種：static：表示MAC地址是靜態(tài)的；Dynamic：表示MAC地址是動態(tài)學習到的MAC地址；To-Permanent：表示MAC地址是被固化為永久MAC地址；permanent：表示MAC地址是永久MAC地址；Filter（Both）：表示依據(jù)源/目的MAC地址對數(shù)據(jù)幀進行過濾；to-static:表示MAC地址是被固化的MAC地址；Filter（Src）：表示依據(jù)源MAC地址對數(shù)據(jù)幀進行過濾；Filter（Dst）：表示依據(jù)目的MAC地址對數(shù)據(jù)幀進行過濾；from：表示MAC地址的來源；time：動態(tài)MAC地址已經(jīng)存在的時間。3.3.1知識準備：交換機MAC表認知