【文章內(nèi)容簡介】 MAC1 MAC2 MAC地址表 MACa 1 MACb 2 MACc 1 MACa MACc MACb 轉(zhuǎn)發(fā)處理 ? 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) – 需考慮的問題 ? MAC地址表的建立和更新 ? 對目的 MAC未知的單播處理 ? 站點(diǎn)移動的適應(yīng)處理 – 自學(xué)習(xí)法建立更新 MAC地址表 ? 幀中源 MAC： 添加到 MAC表中，或刷新它的生存期 ? 目的 MAC未知的幀：送到另一個端口 ? 一定時間不活動的 MAC表紀(jì)錄：刪除 ? 實(shí)現(xiàn)內(nèi)容 – 收到幀 收到幀 用目的 MAC查找 MAC表 找到表項(xiàng)否？ 表中端口 是否與接收端口 相同？ 是 把幀送到與接收 端口不同的端口上 排隊(duì) 把幀送到 MAC表中 的端口上排隊(duì) 否 否 是 用幀中源地址 查找 MAC地址表 刷新表項(xiàng) 的時間 MAC表中添加 新的一項(xiàng) 結(jié)束 目的地址為 廣播、組播 網(wǎng)橋的通信特點(diǎn) ? 數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容穿過網(wǎng)橋時不發(fā)生改變 ? 廣播幀先后在網(wǎng)橋兩邊出現(xiàn) ? 數(shù)據(jù)幀可能： – 出現(xiàn)在網(wǎng)橋的另一邊（如果目的地在另一邊） – 不出現(xiàn)在另一邊（源和目的在同一邊） ? 把沖突分隔成兩段（稱為兩個網(wǎng)段） 橋 數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)幀 網(wǎng) 1 網(wǎng) 2 網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā) ? 網(wǎng)橋的評價 – 無需知道網(wǎng)絡(luò)情況，就能正常工作 自學(xué)習(xí)橋 – 逐漸建立 MAC地址表 – 站點(diǎn)無需知道網(wǎng)橋的存在 透明橋 – 廣播域不變，沖突域被分割 廣播域和沖突域不一致 – 網(wǎng)橋可以沒有自己的 MAC地址 接口采用全部接收方式，從網(wǎng)絡(luò)獲取報文 網(wǎng)橋的組網(wǎng) ? 擴(kuò)大以太網(wǎng)規(guī)模 ? 鏈狀級連 – 由于分隔了沖突，理論上可以無限制級連 – 級連數(shù)越多，遠(yuǎn)端站間的時延越大 橋 橋 橋 ? 樹形級連 – 不改變組網(wǎng)規(guī)模，縮小網(wǎng)絡(luò)“直徑” 橋 橋 橋 橋 全雙工操作 ? 在多個網(wǎng)橋組成的網(wǎng)絡(luò)中，會有多個點(diǎn)到點(diǎn)鏈路 ? 采用雙絞線時，收發(fā)線是分開的 ? 這些線路上可以實(shí)現(xiàn) 全雙工通信 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 服務(wù)器 ? 全雙工通信時： – 收發(fā)可同時進(jìn)行 – CSMA/CD失去效用 – 不受 Ether最大時延限制，線路可以很長 – 線路上還可用中繼延長距離 – Ether的特征只剩下了幀結(jié)構(gòu) 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 ? 全雙工以太網(wǎng) – 網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)橋組成 – 所有計算機(jī)都直接連接到網(wǎng)橋的接口上 – 所有線路全部采用全雙工工作 – 除了幀格式外，網(wǎng)絡(luò)沒有以太網(wǎng)的特征 – 網(wǎng)絡(luò)性能大幅度提高 橋 橋 橋 橋 橋 橋 組建大型以太網(wǎng) – 若干個網(wǎng)橋組成樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) – 網(wǎng)橋的遠(yuǎn)程連接 – 大范圍及大量計算機(jī)組成的“ LAN” 橋 橋 橋 橋 橋 橋 橋 橋 橋 橋 橋 橋 橋 遠(yuǎn)程 遠(yuǎn)程 橋的組網(wǎng)限制 – 環(huán)狀使網(wǎng)絡(luò)不能工作 – 不僅是 MAC表的改動問題 – 每個報文觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的幀無線循環(huán)下去 – 直到把網(wǎng)絡(luò)的資源全部用完 橋 橋 橋 橋 橋 M1 M2 M1 1?3 M1 1?3 M1 1?2 解決方法 生成樹協(xié)議 ? 為了組網(wǎng)方便（無需刻意避免環(huán)） ? 為了提高可靠性（冗余、備份線路） ? 網(wǎng)橋組成有的網(wǎng)中允許出現(xiàn)環(huán)（甚至網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)） ? 讓網(wǎng)橋自動發(fā)現(xiàn)環(huán)的存在，并自動斷開環(huán)，形成樹狀結(jié)構(gòu) 橋 橋 橋 橋 橋 橋 樹的定義 ? 樹：點(diǎn)和線組成的圖，若圖是連通的，且無環(huán)存在，則稱該圖為樹圖 ? 去環(huán)步驟：在點(diǎn)線的連通圖中，找出圖中的一個環(huán)，取掉其中的一條線后，該圖還是連通的 ? 重復(fù)去環(huán)步驟，直到圖中無環(huán)存在，圖仍是連通的，該圖稱為原圖的 生成樹 生成樹考慮 ? 允許網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)環(huán)路 ? 自動檢測出環(huán)路的存在 ? 斷開環(huán)的某些線路，形成生成樹，斷開的線路作為備份線路 ? 一旦工作的線路發(fā)生故障，備份線路加入進(jìn)來，維持網(wǎng)絡(luò)的連通性 ? 自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，自動形成新的生成? 生成樹算法（ ) ? 標(biāo)識 – 每個網(wǎng)橋分配一個唯一的標(biāo)識 – 定義一個專供網(wǎng)橋使用的組播 MAC地址 – 網(wǎng)橋每個端口分配一個唯一的標(biāo)識 ? 定義 – 根網(wǎng)橋：網(wǎng)橋標(biāo)識最小的網(wǎng)橋 – 路徑費(fèi)用：為每個端口定義一個通過該端口的費(fèi)用 – 根端口：通過該端口到達(dá)根網(wǎng)橋的費(fèi)用最少 – 根路徑費(fèi)用：網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的費(fèi)用 – 選取網(wǎng)橋、選取端口：到根網(wǎng)橋費(fèi)用最少的網(wǎng)橋和相應(yīng)的端口（一般：根網(wǎng)橋就是選取網(wǎng)橋） ? 算法 – 決定根網(wǎng)橋 – 決定所有其他網(wǎng)橋的根端口 – 決定每個局域網(wǎng)的選取網(wǎng)橋、選取端口。多個網(wǎng)橋若具有相同的根路徑費(fèi)用，則網(wǎng)橋標(biāo)識最小的作為選取網(wǎng)橋。 根端口和選取端口作為轉(zhuǎn)發(fā)端口，其余作為阻塞端口。當(dāng)兩個局域網(wǎng)通過多個網(wǎng)橋相連時，該方法會去掉多余的通路，即斷開了環(huán)路。 生成樹的構(gòu)成 LAN2 A LAN3 B C LAN4 D LAN 1 E F LAN5 G A LAN2 LAN3 B LAN 1 LAN4 D LAN5 E ? 生成樹算法：以序列號最小的網(wǎng)橋?yàn)楦凑兆疃搪窂剑? 動態(tài)求出生成樹，保證任意兩個 LAN之間只有一條通路，無環(huán)路 以太網(wǎng)交換機(jī)（二層交換機(jī)） 用硬件實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)橋 – 物理層：硬件 – MAC層：硬件 – 轉(zhuǎn)發(fā)：硬件 – 生成樹協(xié)議：硬件 ? 特點(diǎn) – 密集端口，典型值 8,16,24,32個端口 – 每個端口均可全雙工 /半雙工 – 10/100M AutoSense – 高性能，所有端口均無阻塞、可滿負(fù)荷工作 引出的問題 ? 隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，性能不升反降 ? 原因：廣播風(fēng)暴 廣播信息真是那么頻繁出現(xiàn)的嗎？ ? 答案是：是的！實(shí)際上廣播幀會非常頻繁地出現(xiàn)。利用 TCP/IP協(xié)議棧通信時，除了前面出現(xiàn)的 ARP外，還有可能需要發(fā)出 DHCP、 RIP等很多其他類型的廣播信息。 VLAN (虛網(wǎng) ,Virtual LAN) ? 概念 – 通過交換設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上建立一個邏輯網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)中任意幾個 LAN或單站能夠組合成一個邏輯上的子網(wǎng) – 一個 VLAN可以看作一組客戶工作站的集合，這些工作站不必處于同一個物理網(wǎng)絡(luò)上。 – 不用路由器對廣播數(shù)據(jù)