hcip第十五天
一.交换
交换机启用过程
RAM：随机存储（当前配置文件）
ROM：只读存储（自检程序）
NVRAM：非易失性存储（保存配置）
Flash：闪存（操作系统）
交换机： 二层基于MAC地址（3元素组成：VLAN ID ，MAC地址，端口编号）转发设备，依靠MAC地址表进行数据的转发
交换机的分类：二层交换机 和 多层交换机（多层大多为三层交换机）
交换机的基本功能：
1.基于源MAC地址学习
2.基于目标MAC地址转发
3.数据过滤
4.防止环路
ARP协议的主要功能是讲IP地址解析为物理地址
泛洪是交换机和网桥使用的一种数据流传递技术，将从某个接口收到的数据流向除该接口之外的所有接口发送出去泛洪的过程交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写 入MAC地址表中。交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。
二.生成树
生成树：在一个二层交换网络中，生成一棵树型结构，逻辑的阻塞部分接口，使得从根到所有的节点仅存在唯一的路径；当最佳路径故障时，自动打开部分阻塞端口，来实现线路备份的作用；生成树在生成过程中，应该尽量的生成一棵星型结构，且最短路径树
生成树类型：
802.1D（STP，标准生成树）
802.1w（RSTP，快速生成树）
802.1S（MSTP，多生成树）
二层交换机会导致问题：
1、 广播风暴
2、 MAC地址表翻滚
3、 同一数据帧的重复拷贝
解决思路： 打破交换网络中的环路（针对交换网络的所有环路中，关闭其中的某个接口）
BPDU ：网桥协议数据单元，分为配置BPDU--config-BPDU（用于生成树的选丼以及重收敛）和拓扑变更--TCBPDU（通知交换网络出现了拓扑变更）
802.1D（STP，标准生成树）：
Message type： 代表着BPDU 的类型 （0X00 配置 0X80 拓扑TC）
Flags ：标记位，在802.1D 中，标识BPDU 是拓扑变更还是拓扑变更确认BPDU Root ID ：根标识符，用于标记一颗树的树根。与根网桥的BID 一致。
Bridge ID ：网桥标识符， BID ， 用于标识本设备在本生成树的唯一性。
Port ID ：端口标识符， PID ，用于标识设备上某接口的唯一性。
Cost of path ： 路径开销。在华为设备中，称作 root path cost （RPC）根路径开销。
hello时间： 默认为2s ，BPDU 发送的间隔。
Max-age ： 最大时间，可以理解为hello包的超时时间。默认时间为20s
Forward delay ： 转发延时，状态切换时间，默认为15s
Message age ：在思科中默认为300s，就是对应的MAC地址条目的老化时间；华为中，代表着该BPDU传递的跳数
（默认值为0，每经过一台交换机 值+1）
Max-hop ：默认为20 ，收到BPDU之后 将message age中的时间与max-hop进行比较，若小于，则正常使用该
BPDU ，若大于，则忽略BPDU。
BID： 使用8字节构成，组成方式： BID优先级字段（4个bit）+扩展系统ID（12个bit）+Mac地址（6个字节）
BID 的使用： 1.比较BID 优先级 2.比较MAC地址
BID优先级： 4位，默认值为32768 ，范围0-65535（实际范围0-61440），越小越优。BID优先级单位4096.调整
BID优先级时 值必须为4096的倍数。
扩展系统ID： 8位，在802.1D和802.1W 无意义，在802.1S中有用的
Mac地址： 为交换机 背板地址池中所有MAC地址中最小的，MAC地址越小越优。
PID：端口标识符 2个字节构成，组成部分：PID优先级（4个bit构成）+端口标识符（12个bit构成）使用方法：1.比较PID优先级 2.Port number
PID优先级：默认值为128，范围0-255（实际范围0-240），单位16
Port number ：标识唯一性
RPC：根路径开销
COST： 开销值
802.1w：
802.1W特性
2.端口状态：3个
3.端口角色：4
4.支持边缘端口（但默认不启用的）
5.自动集成上行链路加速（节约30s）
6.自动集成骨干链路加速 （节约50s）
7.在802.1W中所有的交换机都有发送BPDU的能力，BPDU超时时间为6s