【正文】 板總線的設(shè)計(jì)及帶寬可以保證 同時(shí)通信的若干對(duì)站點(diǎn)間互不影響 ， 相對(duì)獨(dú)立 。 25 交換機(jī)背板總線結(jié)構(gòu) ? 縱橫式： 傳統(tǒng)的 PBX（專(zhuān)用分組交換機(jī)）交換結(jié)構(gòu) ? 寬總線 ： 提高時(shí)鐘頻率和總線寬度，來(lái)提高速率 ? 無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)： 一些交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如 Banyan等，能實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)。 ?LLC提供了三種服務(wù)： ?有確認(rèn)的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) ?可靠的面向連接的服務(wù) ?不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) ： 省略了序列號(hào)和確認(rèn)號(hào) 數(shù)據(jù)幀中包含了源地址 、 目的地址 、 序列號(hào)及其他一些位 。 ?目前 主要用 路由器和以太網(wǎng)交換機(jī) 完成以太網(wǎng)分段 。 ?在共享式網(wǎng)絡(luò)中 ， 安全問(wèn)題得不到保證 ， 由于所有數(shù)據(jù)包到達(dá)中繼器后往所有端口廣播 ， 這樣信息很容易被竊取 。 10 中繼器的由來(lái) 100米 嘻！嘻！ ? 收到了嗎？ 討厭！還不發(fā)來(lái)！ 100米 嘻嘻！? 中繼器 我來(lái)幫你放大信號(hào)吧 11 中繼器 1 中繼器 2 中繼器 3 中繼器 4 網(wǎng)段 1 網(wǎng)段 3 網(wǎng)段 4 網(wǎng)段 5 網(wǎng)段 2 543規(guī)則 在 10M以太網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)總長(zhǎng)度不超過(guò) 5個(gè)網(wǎng)段，最多用 4個(gè) 延長(zhǎng)設(shè)備，且 5個(gè)網(wǎng)段中只有三個(gè)網(wǎng)段可接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 9 以太網(wǎng)沖突域 (續(xù) ) ?沖突域 是 CSMA/CD算法中各站點(diǎn)所偵聽(tīng)的網(wǎng)絡(luò)范圍 。 5 以太網(wǎng)基礎(chǔ) ? 傳統(tǒng)的共享式以太網(wǎng) ? 以太網(wǎng)的沖突域 ? 以太網(wǎng)廣播 6 參考資料 ?IEEE —— 以太網(wǎng) ?IEEE —— LLC ?IEEE ——快速以太網(wǎng) ?IEEE 、 ——千兆以太網(wǎng) 7 傳統(tǒng)的共享式以太網(wǎng) 8 以太網(wǎng)沖突域 ?沖突不是以太網(wǎng)中的故障 ， 而是 作為流控的一種形式 成為以太網(wǎng)操作的 正常組成部分 ， 它帶來(lái)快速而又自動(dòng)的重新發(fā)送調(diào)整 。1 目 標(biāo) ?掌握以太網(wǎng)基本概念和原理 ?掌握交換機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)基本過(guò)程 ?掌握華為交換機(jī)的基本配置命令 ?掌握虛擬局域網(wǎng)的基本概念及基本配置命令 ?掌握端口匯聚配置命令 ?掌握生成樹(shù)協(xié)議及基本配置命令 學(xué)習(xí)完本章 ， 應(yīng)該掌握和理解： 2 課程內(nèi)容 以太網(wǎng)概述 以太網(wǎng)交換機(jī)原理 以太網(wǎng)交換機(jī)的配置 虛擬局域網(wǎng) 端口匯聚配置 生成樹(shù) 應(yīng)用舉例 3 以太網(wǎng)概述 ? 以太網(wǎng)的產(chǎn)生 ? 以太網(wǎng)的基礎(chǔ) ? 以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì) ? 以太網(wǎng)的分段 ? 以太網(wǎng)分類(lèi) ? IEEE MAC幀格式 4 以太網(wǎng)的產(chǎn)生 ? 以太網(wǎng)由 Xerox公司 PARC研究中心于 1973年 5月 22日首次提出 ——以夏威夷島建造的無(wú)線電通信系統(tǒng) ALOHA系統(tǒng) 為開(kāi)端 。 x I c 以太電纜 分接器 接口電纜 收發(fā)器 站點(diǎn) 接口 控制器 終端器 用戶(hù)只要有數(shù)據(jù)就 可以發(fā)送，若被破 壞，等待一段隨機(jī) 時(shí)間再發(fā)送。 ?但是隨著通信量和用戶(hù)數(shù)的增加 ， 沖突率 也不斷地 增加 ， 這樣有效帶寬減少 ， 網(wǎng)絡(luò) 性能降低 ， 導(dǎo)致用戶(hù)服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng) 。 ?中繼器 ：物理層設(shè)備 ， 作用是放大信號(hào) ， 補(bǔ)償信號(hào)衰減 ， 增加局域網(wǎng)的覆蓋區(qū)域 。 12 以太網(wǎng)的廣播 ?大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都 利用廣播來(lái)提供網(wǎng)絡(luò)信息 ， 而廣播包到達(dá)所有的計(jì)算機(jī) ， 計(jì)算機(jī)必須處理這些廣播包 ， 大大 降低了處理器的性能 。 13 以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì) 名稱(chēng) 電纜 最大區(qū)間長(zhǎng)度 10BASE5 粗同軸電纜 500m 10BASE2 細(xì)同軸電纜 200m（ 185m） 10BASET 雙絞線 100m 10BASEF 光纖 2022m 14 3種 10Base5 10Base2 10BaseT 收發(fā)器 夾子 收發(fā)器電纜 芯 T型連接器 雙絞線 集線器 15 快速以太網(wǎng)類(lèi)型及傳輸介質(zhì) 名稱(chēng) 線纜 最大段長(zhǎng) 優(yōu)點(diǎn) 100BaseT4 雙絞線 100m 使用 3類(lèi)線 100BaseTx 雙絞線 100m 100Mbps 全雙工 100BaseFx 光纖 2022m 100Mbps 全雙工 16 千兆以太網(wǎng)類(lèi)型及傳輸介質(zhì) 名稱(chēng) 線纜 最大段長(zhǎng) 1000BaseCX 屏蔽雙絞線 25m 1000BaseT 非屏蔽雙絞線 100m 1000BaseSX 多模光纖 500m 1000BaseLX 單模光纖 3000m 17 以太網(wǎng)的分段 ?對(duì)網(wǎng)絡(luò)分段是 獲得高帶寬 的一種有效途徑 （ ？？？ ） 。 交換機(jī)或路由器 18 以太網(wǎng)分類(lèi) ?10M以太網(wǎng) （ 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng) ） 10BaseT、 10Base 10Base 10BaseF ?100M以太網(wǎng) （ 快速以太網(wǎng) ） 100BaseTX、 100BaseT4和 100BaseFX ?千兆以太網(wǎng) 1000BaseT、 1000BaseCX、 1000BaseFX、 1000BaseSX ?萬(wàn)兆以太網(wǎng) 19 IEEE MAC幀格式 ? PRE: 先導(dǎo)字節(jié) , 7個(gè) 10101010， 產(chǎn)生 10MHz持續(xù) ， 使收發(fā)雙方時(shí)鐘同步 ? SFD: 幀開(kāi)始標(biāo)志 , 10101011， 指示一幀的開(kāi)始 ? DA: 目的 MAC地址 SA: 源 MAC地址 ? LEN: LLC幀長(zhǎng)度 ， 指示所承載的 LLC幀的長(zhǎng)度 ? DATA: 數(shù)據(jù)字段 ? PAD: 填充字段 ， 保證 幀的長(zhǎng)度至少是 64個(gè)字節(jié) （ ？？？ ） ? CRC: 校驗(yàn)和字段 ， 用于發(fā)現(xiàn)傳輸中發(fā)生的錯(cuò)誤 7 1 6 6 2 2 or 3 4 LLC 幀 64 到 1518字節(jié) 字節(jié) CRC PAD DATA LLC 控制信息 LEN SA DA SFD PRE 20 LLC的位置及幀的形成過(guò)程 LLC MAC 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 LLC 的位置 網(wǎng)絡(luò)層 幀的形成過(guò)程 分組 物理層 MAC 頭 LLC頭 分組 MAC尾 LLC 頭 分組 21 LLC提供的服務(wù) ?LLC隱藏了 各種 802網(wǎng)絡(luò) 之間的差別 ， 向網(wǎng)絡(luò)層提供一個(gè)統(tǒng)一的格式和接口 。 22 課程內(nèi)容 以太網(wǎng)概述 以太網(wǎng)交換機(jī)原理 以太網(wǎng)交換機(jī)的配置 虛擬局域網(wǎng) 端口匯聚配置 生成樹(shù) 應(yīng)用舉例 23 以太網(wǎng)交換機(jī)原理 ? 以太網(wǎng)交換機(jī)的結(jié)構(gòu) ? 交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)邏輯 ? 交換機(jī)的輸入 /輸出接口 24 以太網(wǎng)交換機(jī)的結(jié)構(gòu) ……... RX TX RX TX 接 收 緩 沖 區(qū) 發(fā) 送 緩 沖 區(qū) 高速背板總線 物理接口 交換機(jī)工作過(guò)程 ： 1. 接收數(shù)據(jù)并緩沖； 2. 緩沖發(fā)送的數(shù)據(jù)； 3. 利用總線完成接口交換。 ?線速轉(zhuǎn)發(fā)條件： 背板總線速率 ≥端口速率 * 端口數(shù) . . . . . . Banyan 縱橫式 寬總線 無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò) 26 交換式局域網(wǎng) ?局域網(wǎng)交換技術(shù)的核心設(shè)備是 局域網(wǎng)交換機(jī) （ LAN Switch） ?當(dāng)局域網(wǎng)中一個(gè)站點(diǎn)想 發(fā)送 一個(gè) 時(shí) ， 該站點(diǎn)向交換機(jī)發(fā)送一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)幀 ， 交換機(jī)通過(guò)檢查幀頭的目的地址并將此幀通過(guò)高速背板總線從連接目的站點(diǎn)的端口送出 。 ?交換式局域網(wǎng)的并行交換 對(duì)用戶(hù)是透明的 。 ?優(yōu)點(diǎn) ：交換延遲時(shí)間短 ?缺點(diǎn) ：缺乏差錯(cuò)檢測(cè)能力；不支持不同速率的輸入 /輸出端口之間的幀轉(zhuǎn)發(fā) 。 如果接收幀是正確的 ， 則根據(jù)幀的目的地址確定輸出端口號(hào) ， 然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去 ?優(yōu)點(diǎn)： 具有幀差錯(cuò)檢測(cè)能力；支持不同速率的輸入 /輸出端口之間的幀轉(zhuǎn)發(fā) ?缺點(diǎn)： 交換延遲時(shí)間長(zhǎng) 30 改進(jìn)的直接交換方式 ?將 直接交換方式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式結(jié)合 起來(lái) ，在接收到幀的前 64字節(jié)后 ， 判斷幀的幀頭字段是否正確 ， 如果正確則轉(zhuǎn)發(fā)出去 。 31 LAN Switch 邏輯模型 三層及三層以上 LLC MAC 物理層 橋協(xié)議實(shí)體 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)邏輯 輸入 /輸出接口 輸入 /輸出接口 32 以太網(wǎng)交換機(jī)邏輯結(jié)構(gòu) ?交換式以太網(wǎng)的 核心設(shè)備 是 以太網(wǎng)交換機(jī) 。 不同交換機(jī)的輸入 /輸出接口變化很大 。不同的交換機(jī)本部分差別不大 ， 通常它是按照 IEEE （ 透明橋接協(xié)議 ） 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的 ， IEEE 主要用于定義 透明網(wǎng)橋 。 33 ?在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)是使用 網(wǎng)橋 。 ?網(wǎng)橋具有過(guò)濾幀的功能 。 在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng) ——網(wǎng)橋 34 網(wǎng)橋的分類(lèi) ?網(wǎng)橋用于在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng) 。 網(wǎng)橋每次轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí) ，先檢查地址映象表 ， 若表中有與目的 MAC地址對(duì)應(yīng)的端口 ， 則向相應(yīng)端口轉(zhuǎn)發(fā)；若查不到 ， 則向除接收端口之外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā) 。 35 網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 站表 端口管理 軟件 網(wǎng)橋協(xié)議 實(shí)體 端口 1 端口 2 緩存 ① ② ③ 網(wǎng)段 B 網(wǎng)段 A 1 1 1 2 ① ③ ⑤ 2 ② ④ ⑥ 2 站地址 端口 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 ④ ⑤ ⑥ 36 ?過(guò)濾通信量 。 ?提高了可靠性 。 網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn) 37 ?存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延 。 ?具有不同 MAC 子層的網(wǎng)段橋接在一起時(shí)時(shí)延更大 。 網(wǎng)橋的缺點(diǎn) 38 交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)邏輯 MAC 地址表 MAC地址 端口號(hào) 學(xué)習(xí)邏輯 學(xué)習(xí)邏輯 過(guò)濾 /轉(zhuǎn)發(fā)邏輯 接口（邏輯） 接口 39 過(guò)濾 / 轉(zhuǎn)發(fā)邏輯部分（ 1） ?過(guò)濾 /轉(zhuǎn)發(fā)邏輯部分 ：決定了對(duì)于交換機(jī)所接收到的數(shù)據(jù)幀的處理方式 。 40 過(guò)濾 / 轉(zhuǎn)發(fā)邏輯部分（ 2） ?如果該數(shù)據(jù)幀的目的地址 在 MAC地址表內(nèi) ， 但與該地址匹配的端口號(hào)與收到該數(shù)據(jù)幀的 端口相同 ， 則丟棄 該數(shù)據(jù)幀 。 ?當(dāng)交換機(jī)收到一廣播幀時(shí) ：過(guò)濾 /轉(zhuǎn)發(fā)邏輯直接將此數(shù)據(jù)幀 從除了接收到該數(shù)據(jù)幀的端口之外的所有端口送出 。 ? 當(dāng)交換機(jī)剛初始化時(shí) ， MAC地址表是空的 。 ?如果此數(shù)據(jù)幀的源地址 在 MAC地址表中 ， 則依照某種算法 更新 相應(yīng)表目的生存期 。 ?MAC地址表 是定義交換機(jī)性能的一個(gè)重要參數(shù) ， 是交換機(jī)實(shí)現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)幀流向控制的基礎(chǔ) ， 它的結(jié)構(gòu)包括一些站點(diǎn)的地址和從這些站點(diǎn)最新收到報(bào)文的端口的端口號(hào)以及相應(yīng)表項(xiàng)的老化時(shí)間等其他一些信息 。 交換機(jī)的大多數(shù)接口都是接入接口 。 一般要求擁有承載其他接口流量總和的功能 ， 因此上行接口具有更高的性能 。 45 現(xiàn)代局域網(wǎng)模型 外部網(wǎng)絡(luò) 三層交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 46 內(nèi)容回憶（ 1） ? 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和 IPv6簡(jiǎn)介 無(wú)線局域網(wǎng)分類(lèi)；無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn) 、 局限性； IPv6的優(yōu) 點(diǎn)； IPv6地址的表示形式； IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的組成；國(guó)際主要網(wǎng)絡(luò)組織的貢獻(xiàn) ? 以太網(wǎng)概述 以太網(wǎng)的產(chǎn)生；傳統(tǒng)的共享式以太網(wǎng)；以太網(wǎng)的沖突域；中繼器； 543規(guī)則；以太網(wǎng)的廣播；以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)；以太網(wǎng)的三種連接方式；以太網(wǎng)的分段 、 分類(lèi)；以太網(wǎng)幀格式 ? 以太網(wǎng)交換機(jī)的原理 以太網(wǎng)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)；幀轉(zhuǎn)發(fā)方式；以太網(wǎng)交換機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)；網(wǎng)橋的分類(lèi)；網(wǎng)橋的優(yōu)缺點(diǎn)；交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)邏輯部分的組成及其作用；交換機(jī)輸入 /輸出接口的分類(lèi) 47 課程內(nèi)容 以太網(wǎng)概述 以太網(wǎng)交換機(jī)原理 以太網(wǎng)交換機(jī)的配置 虛擬局域網(wǎng) 端口匯聚配置 生成樹(shù) 應(yīng)用舉例 48 以太網(wǎng)交換機(jī)的配置 ? 命令行和視圖 ? 基本操作命令 ? 基本配置命令 ? 配置文件管理命令 ? 端口配置命令 49 Quidway S3026 Q u i d w a y S 3 0 2 6 F r o n t V i e wQ u i d w a y S 3 0 2 6 F r o n t V i e wQ u i d w a y S 3 0 2 6 R e a r V i e wQ u i d w a y S 3 0 2 6 R e a r