交换机的基本功能:交换机一共三个基本功能:
  1 学习mac地址:交换机有一个mac表,记录了交换机端口和端口相连主机的mac表
  2 转发数据:交换机根据目标mac转发数据,如果自己知道mac在哪就单播过去,不知道的话就广播(泛洪)
  3 避免环路:因为会广播,如果有物理的环路就会形成广播风暴。交换机使用stp防环
  
  
  ccnp的交换分为三个基本内容:vlan,stp,热备份。其他的东西基本都是这三个技术的延伸或优化,另外也有一些其他的小特性
  

  
  vlan(虚拟局域网):vlan的作用是划分逻辑子网
  与vlan紧密相关的还有trunk和vtp ,trunk是交换机之间传输vlan的通道,vtp则负责交换机之间vlan信息的同步
  
  
   
  
  
  STP(生成树协议)ieee802.1d:生成树是种防止环路的机制。插错网线和冗余网络就有可能造成环路,一旦发生这种情况网络内的广播风暴会成几何级数翻倍成长,基本上会立即造成网络堵塞交换机down机,所以了解stp还是至关重要的。
  stp有点像ospf,它的防环机制是在每个vlan中生成一棵最优路径树,树根是根桥,树枝是去往非根桥的最低开销路径。有了这条路径,生成树就会阻塞其他端口来达到防环的目的
  
  工作原理是:
  1 首先选出桥ID值最低的交换机为根桥
  2 非根桥到达根桥交换机路径开销最小的端口为根端口
  3 根桥连接至根端口的接口为指定端口
  4 阻塞除根端口 指定端口外所有连往其他交换机的端口
  交换机依靠BPDU选举根桥根端口和维持它们之间的关系,BPDU就像ospf的hello包
  
  交换机端口状态:
  1 禁用disabled:交换机端口被禁用了,这个我们不去管它
  2 监听listing默认15秒:交换机开机的第一个状态,不转发数据也不学习mac地址,选举根桥和根端口先。
  3 阻塞blocking默认20秒:把会形成环路的端口都阻塞了
  4 学习leaning默认15秒:选举好了,就开始学习mac地址了,这个时候也不转发数据。
  5 转发forwarding默认15秒:端口可以转发数据同时也可以即时学习mac地址
  
  PVST+(增强的按vlan的生成树,思科私有)
  stp是一项机制,pvst+是一项技术,它为每一个vlan维护一个单独的生成树,以确保各个vlan在网络中无环路。它也能实现负载均衡
  
  思科公司在STP上做了些优化
  一 提高弹性,加快收敛速度
  1 portfast :使交换机端口直接进入转发状态,只能用于和终端的连接
  2 uplinkfast:在检测到故障后,立即接触阻塞端口,直接过渡到转发状态,无需经历监听和学习,只能用于接入层和其他非核心层交换机上配置<慎用>
  3 backbone-fast:减少交换机上阻塞端口收敛时间
  二 增强防护
  portfast-bpduguard:如果启用portfast,portfast-bpdugrard会在端口收到bpdu的时候使其进入err-disable状态
  
  RSTP(快速生成树)ieee802.1w
  是stp的升级版,rstp和stp的区别是:
  stp 只有在根端口上接受bpdu时,非根桥才能产生bpdu
  rstp 无论有没有从根桥接受bpdu它也会每隔两秒钟发送包含当前信息的bpdu
  另外,STP端口有五种状态,RSTP只有三种:丢弃 学习 转发
  
  MSTP(多生成树协议)ieee802.1s
  mstp是对pvst+的升级和扩展:
  pvst+是每个vlan一个生成树
  mstp是一组vlan一个生成树
  
  Etherchannel(链路聚合)
  Etherchannel是将多条链路捆绑在一块,以充分利用带宽
  Etherchannel技术用两个协议均可一个是思科私有pagp端口汇聚协议 另一个是公有lacp链路汇聚控制协议ieee802.3ad
  
 
  
  
  热备份
  备份或者说冗余是分为多方面的,拿硬件来说就分为:设备冗余 线路冗余 板卡冗余 引擎冗余 电源及风扇冗余
  软件/协议冗余:常用的有三种 hsrp vrrp glbp
  
  hsrp(热备份路由协议)是思科私有协议,它由两个物理网关虚拟出一个虚拟网关,平时由active网关转发,active网关出现问题便由备份网关转发
  hsrp有六种状态:初始,监听,学习,对话,备份,活动
  
  vrrp是业界标准,vrrp只有三种状态:初始,主状态,备份状态
  vrrp的工作原理和hsrp差不多,只是不需要配置虚拟网关,这样一来就可以在不改变拓扑的情况下实现热备份,而且vrrp可以支持明文和MD5加密。
  另外hsrp是通过udp传输而vrrp是通过tcp传输
  其组播地址是:224.0.0.18
  
  glbp是思科私有协议使用组播:224.0.0.12
  GLBP可以绑定多个MAC地址到虚拟IP, 从而允许客户端通过获得不同的MAC地址,由不同的路由器转发数据,而网关地址仍使用相同的虚拟IP实现一定的冗余。
  
  preempt
  preempt使优先级较高的网关在失效恢复后总能处于活动状态
  track
  track可以对其上行链路实施跟踪,如果被跟踪的链路出现故障,立即将当前优先级降低,以便于其它路由器可以抢占Acitve,保证网络稳定