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CCNP:Switch中文详尽学习笔记
来源:linux宝库,设计前沿收集   作者:未知   更新时间:2009-01-28
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  第一章 园区网概述
  
  园区网特点
  
  1. 在一个固定地理区域内的一个公司或一个公司的一部分。
  2. 拥有该园区网的公司通常也拥有该园区内所用的物理线路。
  
  传统园区网的主要问题
  
  1. 可用性
  2. 性能
  
  在传统园区网中,通常用多端口网桥将一个局域网分段成隔离的碰撞域。这样可解决两个问题:
  
  1. 冲突域(Collision Domain)
  2. 距离限制
  
  网络中通信的三种形式:单播(Unitcast)、组播(Multicast)、广播(Broadcast)。
  
  1. 多点广播实例:Cisco IP/TV分发多媒体数据、定位IP服务上的Novell 5。
  2. 提出请求的广播:IP的地址解析协议(ARP)、NetBIOS的名字请求、网间包交换协议(IPX)寻找最近服务器(Get Nearest Server,GNS)请求。
  3. 发布通告的广播:IPX服务通告协议(SAP)数据包、路由信息协议(RIP)、内部网关路由选择协议(IGRP)。
  
  遏制广播的两种方法:
  
  1. 使用路由器生成多个子网;
  2. 利用交换机实施VLAN。
  
  当前园区网由两部分组成:
  
  1. 局域网交换机
  2. 路由器
  
  传统的80/20规则和新的20/80规则
  
  1. 80/20规则:在设计恰当地网络环境中,一个给定
  网段上80%的流量是本地的,不超过20%的网络流量需要通过主干。
  2. 20/80规则:只有20%的流量是到本地工作组局域网的,而80%的流量需要流出本地网络。
  
  导致流量模式的改变有两个因素:
  
  1. 基于Web应用的计算普遍,很多PC既是信息的接受者,也是信息的发布者;
  2. 企业部署集中式的服务器群(既降低成本、提高安全、便于管理)。
  
  新的园区网模型中的3类服务
  
  1. 本地服务:本地数据流不进入网络主干或通过路由器
  2. 远程服务:远程服务数据流穿过广播域边界,但可能也可不通过网络主干
  3. 企业级服务:放在距离网络主干很近的一个独立的子网上
  
  与OSI分层相应的PDU和设备类型
  
  模型层 PDU类型 设备类型
  数据链路层(第2层) 数据帧 交换机/网桥
  网络层(第3层) 数据包 路由器
  传输层(第4层) TCP数据分段 TCP端
  
  多层交换机
  
  多层交换基于单独的流,MLS-SE为MLS流维护一个缓存条目并为每个流存储统计信息。流中的所有数据包都与缓存中的信息进行比较。
  缺省情况下,256秒之后,如果没有任何流利用到一个MLS缓存项(Cache Entry),那么这个缓存项将从缓存中删除。
  
  路由器的优势
  
  决定转发路径
  验证3层包头的完整性、有效期(on header only)
  修改TTL
  处理并响应任何选项信息
  MIB中更新转发统计数据
  安全控制
  
  第3层交换的优势(路由器没有)
  
  低成本
  低延时
  
  交换机和网桥
  
  第二层交换机由于采用ASIC(专用集成电路,Application-Specified Integrated Circuits)硬件处理技术,所以交换机可比以太网桥低得多的成本提供高达Gbit速率的可扩展性和低时延。
  
  第三层交换机主要有两种产品
  
  多层交换
  
  Cisco快速转发(CEF)
  Cisco分层模型中各层使用的主要设备
  
  层次   层次名   设备
  第一层  访问层   Catalyst 1900,2820,2900,4000,5000
  
  第二层  分布层   Catalyst 5000(支持多层交换,带路由模块)
             2926G(需要外部路由支持)
             6000(密集Fast或Gigabit以太网口,如120个Gigabit端口)
  
  第三层  核心层   Catalyst 6500,8500(multicast routing,支持PIM协议)
  
  接入层交换机应用
  
  接入端口数    交换机
  低于50      19xx, 2820, 29xx(如CAD/CAM和IC设计环境),35xx
  低于100      4***(可提供多达36Gbit以太网端口,96个用户接入)
  大于100      5***(Multigigabit 10/100/1000Mbps)
  
  园区两个基本元素:
  
  1. 交换区块(Switching Block)
  2. 核心区块(Core Block)
  
  影响交换区大小的主要因素:
  
  1. 数据类型和行为;
  2. 工作组的大小和数量(一般不超过2000个用户)
  
  说明交换区过大:
  
  1. 分布层路由上出现流量瓶颈;
  2. 广播和Multicast降低了Switch和Router的处理速度。
  
  分割交换区的原则
  
  1. 应基于网络上通过的流量(Traffic Flow),而不是Blocking中的节点数;
  2. 为了进行分割,需要定期进行流量采集。
  
  有种基本的核心层设计:
  
  1. 紧缩核心(Collapsed)
  
  ◎ 分布层和核心层功能由同一个设备执行;
  ◎ 每台接入层交换机到分布层交换机都有一条冗余链路;
  ◎ 第三层冗余是由运行HSRP的两台分布层交换机提供的。
  
  2. 双核心(Dual):在核心层至少有两个设备提供冗余。但他们之间没有连接,以防止生成树循环。
  
  路由选择协议所支持Blocking的最大数量
  
  协议 支持路由对等的最大数量 核心层子网数 Blocking数
  OSPF 50 2 25
  EIGRP 50 2 25
  RIP 30 2 15
  
  实施第三层核心的好处:
  
  很多设计采用第二层??第三层??第二层的模型,取得了成功,但有些情况下需要使用第三层核心,主要好处:
  
  1. 快速收敛:路由协议收敛时间5s~10s,而生成树收敛时间在50s;
  2. 自动负载均衡:路由协议可在多条等成本路径间均衡负载;
  3. 消除对等问题:可以支持更多的Switching Blocking,达100个。
  
  坏处:费用和性能。
  
  传统路由器功能:
  
  _ Determine paths based on logical addressing
  _ Run layer 3 checksums (on header only)
  _ Use Time to Live (TTL)
  _ Process and responds to any option information
  _ Can update Simple Network Management Protocol (SNMP) managers with Management Information Base (MIB) information
  _ Provide Security
  
  第三层交换机优点:
  
  _ Hardware-based packet forwarding
  _ High-performance packet switching
  _ High-speed scalability
  _ Low latency
  _ Lower per-port cost
  _ Flow accounting
  _ Security
  _ Quality of service (QoS)
  
  Quality of Service的含义
  
  Messages are given more resources if they need it. 例如电视会议应用比电子邮件可能会得到更多的带宽。
  
  所以第四层的路由器或交换机可以根据第四层信息来控制流量。一种方法是采用标准的或扩展的访问控制列表。另一种方法是通过NetFlow交换来提供流的第四层统计。
  
  第二章 连接交换区块
  
  快速以太网的距离限制
  
  技术 线缆分类 线缆长度
  100BaseTX EIA/TIA类型5(UTP)非屏蔽双绞线2对 100m
  100BaseT4 EIA/TIA类型3,4,5(UTP)非屏蔽双绞线4对 100m
  100BaseFX 多模光纤MMF缆线 62.5um光纤核心,125um外层包装(62.5/125) 400m
  
  
  Gbit以太网距离限制
  
  技术 线缆分类 线缆长度
  1000BaseCX 铜质屏蔽双绞线 25m
  1000BaseT 铜质EIA/TIA类型5(UTP)非屏蔽双绞线4对 100m
  1000BaseFX 多模光纤 62.5um光纤核心和50um光纤芯,使用波长为780nm 260m
  1000BaseLX 单模光纤 9um光纤芯,使用波长为1300nm 3km(最长支持10km)
  
  
  Catalyst两种OS
  
  OS类型 交换机
  Cisco IOS Catalyst 1900/2800,2900XL
  Set命令集 Catalyst 2926,2926G,2948G,4000,5000,6000
  
  
  
  自动协商优先级识别
  
  优先级次序 物理层技术
  A 100BaseTX全双工
  B 100BaseT4
  C 100BaseTX半双工
  D 10BaseT全双工
  E 10BaseT半双工
  
  
  Token Ring分段方法
  
  Method Forwarding Decision Frame Modification Ring Numbering
  Transparent bridging MAC address N/A
  Source-route bridging RIF RIF Ring numbers must be unique among bridge ports.
  Source-route transparent bridging MAC address or RIF RIF Ring numbers must be unique among bridge ports.
  Source-route switching Route descripto Ring numbers can be same across switch ports (single ring can be segmented on several ports).
  
  IOS命令集标识一个端口(1900/2800,2900XL)
  
  Switch(config-if)#description description-string
  
  如果在标识字串中有空格,必须用引号括起来。
  
  Switch(config-if)#description “description string”
  
  而基于set命令的交换机设置端口标识没有这个问题,命令不同,用Set port name命令。
  
  UTP电缆遵守100m规则:
  
  1. 从交换机到配线架(Patch Panel)为5m;
  2. 从Patch Panel到办公室模块(Punch
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