Tài liệu về CATALYST SWITCH docx

 Hoạt động như một điểm tập trung kết nối của các máy trạm, server, router, Hub và các switch khác...  Học địa chỉ Address learning Chuyển tiếp và lọc các Frame Forward/filter decisi

Nội dung

 Giới thiệu về Switch

 Các chế độ truyền frame qua 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

• Configurations can come

from many sources

• Configurations will act in

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

System LED Green - System powered and operational

Amber - System malfunction

Redundant power

supply (RPS) Green Amber - RPS operational - 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

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)

MAC address table

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

E2: 0260.8c01.2222

How Switches Learn Host Locations

• Máy D g i frame t i máy C ử ớ

• Switch xác nh máy D n i v i E3 đị ố ớ

• Frame đượ c chuy n th ng ra c ng E2 t i máy C ể ẳ ổ ớ

MAC address table

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

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

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

Multiple Frame Copies

Segment 1

Segment 2

Server/host X Unicast Router Y

• Host X g i m t unicast frame t i router Y ử ộ ớ

• C hai switch không bi t ả ế Đị a ch MAC c a router Y ỉ ủ

Multiple Frame Copies

 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

• Host X g i m t unicast frame t i Router Y ử ộ ớ

• Cả hai switch không biết Địa chỉ MAC của router Y

• Switch A và B nh n ậ đượ c Frame này và h c ọ đượ đị c a

ch MAC c a Host X n m trên port 0 ỉ ủ ằ

Port 0

Port 1

Port 0

Port 1

• 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

 Topo mạng phức tạp với các đường kết nối dự phòng

Giao thức Spanning-Tree (Phân nhánh cây)

Ho t ạ độ ng c a Spanning-Tree ủ

• M t root bridge trên m t network ộ ộ

• Một root port trên m t non-root bridge ộ

• Một designated port trên m t segment ộ

x

Designated port (F) Root port (F)

Designated port (F) Nondesignated port (B)

100baseT

10baseT

Switch Y Default priority 32768 (8000 hex)

BPDU = Bridge protocol data unit

(default = sent every 2 seconds) Root bridge = Bridge with the lowest bridge ID

Bridge ID = Bridge priority + bridge MAC address

In the example, which switch has the lowest bridge ID?

Switch Y Default priority 32768 MAC 0c0022222222

10baseT

Designated port (F) Root port (F)

Nondesignated port (B) Designated port (F)

Switch Y MAC 0c0022222222 Default priority 32768

Can you figure out:

• What is the root bridge?

• What are the designated, nondesignated, and root ports?

• Which are the forwarding and blocking ports?

100baseT

100baseT Spanning-Tree:

Switch Y MAC 0c0022222222 Default priority 32768

Can you figure out:

• What is the root bridge?

• What are the designated, nondesignated, and root ports?

• Which are the forwarding and blocking ports?

Root port (F)

Blocking Listening Learning Forwarding

Spanning-Tree Port States

Spanning-tree transitions each port through several different state:

Thay đổ i Bridge ID

Bridge ID = Bridge priority + bridge MAC address

Để can thiệp vào quá trình bầu root bridge bạn có thể thực hiện bằng cách thay đổi priority

Switch(config)# Spanning-tree vlan 1 properity?

<0-61440> bridge priority increments of 4096

Switch(config)# Spanning-tree vlan 1 properity 4096

Switch(config)#sh Spanning-tree

 Primarily software based

 Usually up to 16 ports per bridge

Bridging

 Primarily hardware based

 More ports on a switch

LAN Switching

Bridging Compared to LAN Switching

Truyền Frames qua Switch

 Cut-through

 Switch checks destination

address and immediately begins

forwarding frame

Frame

 Store and forward

 Complete frame is received and checked before forwarding

 Cut-through

 Switch checks destination

address and immediately begins

forwarding frame

Frame

Frame Frame

 Cut-through

 Kiểm tra địa chỉ đích của frame

và chuyển frame đi ngay không

cần chờ nhận hết frame

Frame

 Fragment free

(modified cut-through)—Cat1900 Default

 Nhận vào đủ 64 byte đầu tiên của frame rồi bứt

đầu chuyển frame đi.

Frame

 Store and forward

 Nhận toàn bộ Frame, kiểm tra lỗi sau đó mới chuyển fame đi.

Half duplex (CSMA/CD)

• Unidirectional data flow

• Higher potential for collison

Truy n song công và bán song công ề

Half duplex (CSMA/CD)

• Unidirectional data flow

• Higher potential for collison

• Attached to dedicated switched port

• Requires full-duplex support on both ends

• Collision free

• Collision detect circuit disabled

Với catalyst 1900 đặt password cho chế độ user mode và enable mode như sau:

Switch1900(config)# enable password level 1 abcde

Switch1900(config)# enable password level 15 abcde

Console Password (user mode)

Switch2950(config)# line console 0

Switch2950(config-line)# login

Switch2950(config-line)# password cisco

Virtual Terminal Password (user mode)

Switch2950(config)# line vty 0 4

Secret Password

Switch(config)# enable secret cisco1

Mặc định: Chỉ có secret Password là được mã hóa

Cấu hình Switch

Đặt Secret Password Cho cả catalyst 1900 và 2950 như sau:

Enable Password cho catalyst 2950

Switch2950(config)# enable password cisco

S2950(config-if)#ip default-gateway 172.16.10.1

Cấu hình port bảo vệ

Switch(config-if)switchport port-security mac-address mac-address

Switch(config)int fa0/5

Switch(config-if)

Switch(config-if)switchport port-security mac-address 1111.a101.2222

switch(config)#interface e0/1

switch(config-if)#port secure max-mac-count 4

(số địa chỉ mac tối đa là ở đây đặt là 4)

switch(config-if)#exit

switch(config)#address-violation ignore

switch(config)#exit

switch #show mac-address-table security

Hạn chế số địa chỉ mac trên một cổng (1900)

Cố định địa chỉ mac duy nhất cho một port

SwitchA(config) int fa0/4

SwitchA(config-if)#switchport mode access

SwitchA(config-if)#switchport port-security

SwitchA(config-if)#switchport port-security maximum 1

SwitchA(config-if)#switchport port-security mac-address sticky SwitchA(config-if)#switchport port-security violetion shutdown

Cấu hình port bảo vệ

Hạn chế số địa chỉ mac trên một cổng (2950)

Xóa thông tin cấu hình Switch