突破技术瓶颈Cisco交换机集群技术网络知识
“Icy”通过精心收集，向本站投稿了5篇突破技术瓶颈Cisco交换机集群技术网络知识，下面是小编给大家带来的突破技术瓶颈Cisco交换机集群技术网络知识，以供大家参考，我们一起来看看吧!
篇1：突破技术瓶颈Cisco交换机集群技术网络知识
对于交换机之间的连接，比较熟悉的应该有两种：一、是堆叠，二、是级联，对于级联的方式比较容易造成交换机之间的瓶颈，而虽然堆叠技术可以增加背板速率，能够消除交换机之间连接的瓶颈问题，但是，受到距离等的限制很大，而且对交换机数量的限制也比较严格
对于交换机之间的连接，比较熟悉的应该有两种：一、是堆叠，二、是级联。对于级联的方式比较容易造成交换机之间的瓶颈，而虽然堆叠技术可以增加背板速率，能够消除交换机之间连接的瓶颈问题，但是，受到距离等的限制很大，而且对交换机数量的限制也比较严格。Cisco公司推出的交换机集群技术，可以看成是堆叠和级连技术的综合。这种技术可以将分布在不同地理范围内的交换机逻辑地组合到一起，可以进行统一的管理。具体的实现方式就是在集群之中选出一个Commander，而其他的交换机处于从属地位，由Commander统一管理。对于新的Catalyst 3500 XL系列中的 Catalyst 3512XL、Catalyst 3524XL和Catalyst 3508G XL三个型号均可以成为Commander，而对于被管理者2900和1900系列均可以加入交换机集群，使用Cisco最新的交换集群技术将传统的堆叠技术提高到新的水平。据说对于2900XL系列也可以成为Commander。
该系列产品面向中型企事业单位，在提供高性能和低成本的同时，降低了复杂度，并易于集成到已有的网络上。它允许网络管理员使用标准的Web 测览器。通过单一的IP地址从 网络上的任何地方管理地理上分散的交换机。
具体举例如下：
假设网络中心采用Cisco 的 Catalyst 6506交换机，而集群的Commander 采用Catalyst 3508 GXL 在集群的Commander与中心交换机之间，可以通过千兆连接或者通过GEC实现4千兆的连接，而在集群内部采用3500、2900、1900的组合，之间通过FEC等方式相连接，
然后为集群分配独立的Ip地址就可以对整个集群进行管理了。
交换机集群技术最多支持16台交换机，可以提供多达16*48个端口。
交换机背板带宽
背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会上去。 但是，我们如何去考察一个交换机的背板带宽是否够用呢？显然，通过估算的方法是没有用的，我认为应该从两个方面来考虑： 1、）所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽，可实现全双工无阻塞交换，证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。 2、）满配置吞吐量(Mpps)=满配置GE端口数×1.488Mpps其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。例如，一台最多可以提供64个千兆端口的交换机，其满配置吞吐量应达到 64×1.488Mpps = 95.2Mpps，才能够确保在所有端口均线速工作时，提供无阻塞的包交换。如果一台交换机最多能够提供176个千兆端口，而宣称的吞吐量为不到261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8)，那么用户有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。 一般是两者都满足的交换机才是合格的交换机。
背板相对大，吞吐量相对小的交换机，除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题；背板相对小。吞吐量相对大的交换机，整体性能比较高。不过背板带宽是可以相信厂家的宣传的，可吞吐量是无法相信厂家的宣传的，因为后者是个设计值，测试很困难的并且意义不是很大。 交换机的背版速率一般是：Mbps,指的是第二层，对于三层以上的交换才采用Mpps。
原文转自：www.ltesting.net
篇2：三层交换机技术解析网络知识
三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的 网络 瓶颈等问题， 三层交换原理 一个具有三层交换功能的设备，相当于是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者
三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈等问题。
三层交换原理
一个具有三层交换功能的设备，相当于是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。
其原理是：假设两个使用IP协议的主机A、B通过第三层交换机进行通信，发送主机A在开始发送时，把自己的IP地址与B主机的IP地址比较，判断B主机是否与自己在同一子网内。若B与A在同一子网内，则进行二层的转发。若两个主机不在同一子网内，如A要与目的主机B通信，发送主机A要向“缺省网关”发出 ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。当发送主机A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B主机的MAC地址，则向A回复B的MAC地址；否则三层交换模块根据路由信息向B广播一个ARP请求，B得到此 ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给发送主机A,同时将B主机的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。
因为通信双方并没有通过路由器进行“拆包”和“打包”的过程，所以那怕主机A、B或C分属于不同的子网，它们之间也可直接知道对方的MAC地址来进行通信，最重要的是，第三层交换机并没有像其它交换机一样把广播封包扩散，第三层交换机之所以叫三层交换机就是因为它可以看懂三层信息，比如IP地址、ARP等，
所以，三层交换机便能洞悉某一广播封包目的何在，在没有把它扩散出去的情形下，同时满足了发出该广播封包的人的需求(不论它们在任何子网里)。因为第三层交换机没做任何“拆、打”数据包的工作，所有经过它的数据包都不会被修改并以交换的速度传到目的地。所以，应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能，又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。
三层交换机种类
三层交换机可以根据其处理数据的不同而分为纯硬件和纯软件两大类。
(1)纯硬件的三层技术相对来说技术复杂，成本高，但是速度快，性能好，负载能力强。其原理是，采用ASIC芯片，采用硬件的方式进行路由表的查找和刷新。如图1所示。
当数据由端口接口芯片接收进来以后，首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到，就进行二层转发，否则将数据送至三层引擎。在三层引擎中，ASIC芯片查找相应的路由表信息，与数据的目的IP地址相比对，然后发送ARP数据包到目的主机，得到该主机的MAC地址，将MAC地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。
图1 纯硬件三层交换机原理
① 端口A向三层交换模块发出ARP请求 ② 三层交换模块向端口B所在网段广播ARP请求 ③ 端口B的ARP应答 ④ 更新MAC地址表
广州百讯的SPEED ES3224及ES3800都属于这种类型。
(2)基于软件的三层交换机技术较简单，但速度较慢，不适合作为主干。其原理是，采用CPU用软件的方式查找路由表。如图2所示。
当数据由端口接口芯片接收进来以后，首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到，就进行二层转发否则将数据送至CPU。CPU查找相应的路由表信息，与数据的目的IP地址相比对，然后发送ARP数据包到目的主机得到该主机的MAC地址，将MAC地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。因为低价CPU处理速度较慢，因此这种三层交换机处理速度较慢。
图2 软件三层交换机原理
① 端口A向三层交换模块发出ARP请求 ② 三层交换模块向端口B所在网段广播ARP请求 ③ 端口B的ARP应答 ④ 更新MAC地址表
原文转自：www.ltesting.net
篇3：Cisco交换机升级方法网络知识
2900 XL/3500XL系列交换机的升级过程 设置交换机的地址： Switch>en Switch#config t Switch(config)#interface VLAN 1 Switch(config-if)#ip add e.e.e.e 掩码 Switch(config-if)#^Z Switch>write memory Ping 主机地址应该能够ping通 查看当前的系统文件 S
2900 XL/3500XL系列交换机的升级过程
设置交换机的地址：
Switch>en
Switch#config t
Switch(config)#interface VLAN 1
Switch(config-if)#ip add e.e.e.e 掩码
Switch(config-if)#^Z
Switch>write memory
Ping 主机地址应该能够ping通
查看当前的系统文件
Switch#dir
Directory of flash：/
-rwx xxx Mar 01 1993 00:15:41 info
?rwx xxxxx Dec 10 19:12:29 c2900XL-diag-mz-112.8- SA2
drwx xxxxx Mar 01 1993 00:17:43 html
179 ?rwx xxxx Mar 01 1993 00:02:46 config.text
6 -rwx xxxx Jan 01 1970 00:36:10 c2900XL-h-mz-112.8-SA2
230 ?rwx xxx Mar 01 1993 00:17:43 info.ver
231 ?rwx xxx Jan 01 1970 00:42:00 env_vars
其中c2900XL-h-mz-112.8-SA2 就是系统文件，交换机中的系统文件名与它相似，接着使用delete 命令将其删除
Switch#delete flash：c2900XL-h-mz-112.8-SA2
还要将Html目录中的文件删除
Switch#delete flash：/html/*.*
Switch#delete flash：/html/Snmp/*.*
需要回车键来确认每个文件的删除
将新的系统文件传到 Flash中
Switch#tar /x tftp://tftp_server_ip_address/c2900XL-hs-mz-122.8-SA5.tar flash：
Loading/path/file name.tar from server_ip_address(via!)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
extracting advanced.gif (2648 bytes)
extracting amber.gif (530 bytes)
extracting bar.gif (4156 bytes)
extracting cool.gif (530 bytes)
extracting daytona.gif (1470 bytes)
extracting duplgnd.gif (639 bytes)
指定启动时使用的系统文件名
Switch #config t
Switch(config)#boot system flash：c2900XL-hs-mz-112.8-SA5.bin
Switch(config)#^Z
重起交换机，不需要存储参数
Switch#reload
若不能找到c2900XL-hs-mz-112.8-SA5.bin文件，可在Switch:状态下键入SET可看到当前的环境变量，可以修改变量BOOT
Switch：BOOT=flash：c2900XL-hs-mz-112.8-SA5.bin
若在删除系统文件后因非正常原因导致交换机重启，可用xmodem协议将系统文件送入交换机
Switch：copy xmodem：flash：c2900XL-c3h2s-mz-120.5-XP.bin
Begin the Xmodem or Xmodem-1K transfer now ，
Cisco交换机升级方法网络知识
，
。。
Switch：flash：c2900XL-c3h2s-mz-120.5-XP.bon
原文转自：www.ltesting.net
篇4：交换机堆叠技术
1、catlyst 1900-------大多采用菊花链，（我认为和级联没有区别），但是cisco认为是堆叠，：(
菊花链:顾名思义就使把交换机一个一个串接起来（使用交叉线），
在这种情况下：第一台要和第四台通信，，，必须经过2、3台。可以想象数据在传输的过程中需要转发多次。
位于不同交换机端口的电脑之间通信速度大打折扣。还有影响别的电脑的通信。很容易形成都塞。
switch1----switch2----switch3---switch4
2、catalyst 2900xl---采用专用电缆（fast Etherchannel)和堆叠模块(castlyst 2916mxl--我从根本处买了一台）
大致图：
Catalyst 2900XL
|
|
Catalyst 2900M- XL------ Catalyst 2900XL
| |
| |------Catalyst 2900 XL
|
|
Catalyst 2900 XL
这种堆叠端口的速度和单台是差不多的。
3、Catalyst 3500XL/2900XL的堆叠，可以选用2种堆叠方法：菊花链法(提供1G的带宽)或点对点法(提供 2G的带宽)，
a:半双工菊花链
switch----switch----switch---switch---switch
b:半双工菊花链冗余
switch----switch----switch---switch---switch
|______________________________________|
c:点对点法:可以使用3508g-xl将3500xl与2900xl堆叠。
switch----switch----switch---switch---switch
| | | | |
| | | ...... |
| _______| | | ........
| | ---------------| | |
| | |....................| |
switch .......................... |
d:点对点法冗余:可以使用2台3508g-xl将3500xl与2900xl堆叠。
（图不划了，太累）
要用到的：1米长或50厘米长(CAB-GS-1M或CAB-GS-50CM)以及专门的千兆堆叠卡GigaStack GBIC (WS-X3500-XL) (该卡已含CAB-GS-50CM 堆叠电缆)
篇5：以太网如何突破VLAN划分瓶颈网络知识
在宽带接入迅猛发展的同时，运营商为了高 质量 地拓展业务，必须要解决的一个问题是，如何对网络结构进行合理的分层规划，以实现对用户的定位以及业务管理， 由于在接入网层面大量地采用了以太网技术，目前基于以太网来实现网络划分的技术主要是虚拟局域网（
在宽带接入迅猛发展的同时，运营商为了高质量地拓展业务，必须要解决的一个问题是，如何对网络结构进行合理的分层规划，以实现对用户的定位以及业务管理。
由于在接入网层面大量地采用了以太网技术，目前基于以太网来实现网络划分的技术主要是虚拟局域网（VLAN)技术。VLAN是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。但是，传统的以太网帧格式中只定义了4096个VLAN，对VLAN在更大规模上的应用已经形成了制约，那么，在二层网络的条件下，该如何突破这种瓶颈呢？作为电信级以太网领域的领先企业，SCNB为此提出了全面的解决方案。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的，它在以太网帧的基础上增加了VLAN头，用VLANID把用户划分为更小的工作组，限制不同工作组间的用户二层互访，每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围，并能够形成虚拟工作组，动态管理网络。VLAN隔离了广播风暴，同时也隔离了各个不同的VLAN之间的通信，所以不同的VLAN之间的通信是需要有路由来完成的。
划分VLAN的方法主要有几种。一是根据端口来划分VLAN；这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式；二是根据MAC地址划分VLAN，这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，缺点是初始化时所有的用户都必须进行配置，导致了交换机执行效率降低；三是根据网络层划分VLAN，这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的而不是根据路由，因此即便用户物理位置改变了，不需要重新配置所属的VLAN，缺点是重新解析帧头将降低效率；四是根据IP组播划分VLAN，IP组播实际上也是一种VLAN的定义，即认为一个组播组就是一个VLAN，这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网，因此这种方法具有更大的灵活性，而且也很容易通过路由器进行扩展，当然这种方法不适合局域网，主要是效率不高，
SCNB对于VLAN划分的看法是：对于普通的VLAN划分，建议在环网内启用VLAN设置，环网上的互联的交换机上光纤采用802.1Q协议利用TRUNK链路进行互联，来承载网络的不同的VLAN传输。由于目前用户端交换机性能参差不齐，如果下行接入的用户端交换机可以支持802.1QTRUNK协议建议采用中继互联，并且接受用户交换机所传送的不同的VLAN数据。如果用户端交换机不支持802.1q协议，可以替换该低端交换机，然后启用TRUNK连接，在新的高性能交换机上对此端口划分VLAN。
SCNB提出了StackingVLAN方案，从前瞻性的角度考虑，建议电信级以太城域网的发展目标是采用每用户一个VLAN的方式进行组网。每用户一个VLAN方式的主要优点体现在：
拥有最小的广播域，网络工作效率高；
用户之间的数据传送在二层上隔离，网络安全性好；
每个用户拥有全网唯一的VLAN标示，可作为用户的标示，从而解决用户定位的问题；
每用户一个VLAN，VLAN标示可作为区分用户进行不同服务类别处理的标签，从而增强QoS的易用性；
每用户一VLAN使得网络的可操作性，可管理性更强。
虽然每用户一个VLAN的方案有很多优点，但必须注意到如何保证具有足够的VLAN数量。由于最初的设计问题，在以太网帧格式当中只定义了12个比特用于表示VLAN，这样共有4096个VLAN，虽然初期可以够电信级使用，但从长远来看，4096个VLAN在每用户一个VLAN的环境下很难满足需求。目前，业界使用StackingVLAN或叫做 QinQ的方案解决VLAN不足的问题。
因此，SCNB提出，电信级以太城域网必须支持StackingVLAN方案，以扩充全网VLAN数量，经扩充后VLAN数量可达到16000000以上可以满足任何规模的城域网的要求。而启用VLANStacking时，只需要在环网上启用该设置，环网以下无需支持该特性。
原文转自：www.ltesting.net
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