第3章高速局域网祥解.ppt

网络工程设计与系统集成 杨 威 3.1.1 以太网技术标及发展 1973年， 2.98Mbit/s ，Xerox 1980 年，10Mbit/s， Xerox 、Digital和Intel 1983年，以太网技术（802.3）、令牌总线（802.4）、令牌环（802.5）共同成为局域网领域的三大标准 1995年，802.3u快速以太网标准 1998年，802.3z千兆以太网标准 2002年，IEEE通过了802.3ae万兆以太网标准 4.2 低层设备性能与使用 集线器性能与使用 收发器性能与使用 网卡的功能与使用 网络设备在OSI模型中的位置 4.2.1集线器性能与使用 4.2.2 收发器性能与使用 收发器是一种在数据传输中实现信号转换或介质转换的设备。例如，将100MpbsUTP转接为100Mpbs多模光缆。该设备工作在OSI七层模型的物理层，不能提供冲突隔离作用。 光收发器一般采用高性能芯片，高品质光收发一体模块。性能较稳定，适应性强，与常用网络设备均能正常连接使用。适用于建筑楼宇局域网之间的光缆连接，也可用于用户网络与电信、广电等宽带网络连接。 交换机组成技术 交换机基本配置与连接 交换机的网桥技术 交换机的交换技术 4.3.1 交换机组成技术 交换机内存分类和用途 4.3.2 交换机基本配置与连接 交换机基本配置 配置密码。全局配置模式可设置普通用户口令和特权用户口令。 交换机基本配置 管理地址配置。交换机运行时可通过Telnet登录，进行配置管理。这时，交换机需要配置一个IP地址，以便能通过PC进行Telnet。通常，交换机管理地址是在VLAN（虚拟子网）接口上配置的。设置默认网关IP地址，可使不同VLAN的PC机也能Telnet登录该交换机，进行运行管理。 交换机连接 两台交换机连接时，采用连接线缆分别连接两台设备的对应端口。两台交换机的管理IP地址设置为同一VLAN的子网地址 交换机动态的学习MAC地址并将它存在内容可寻址内存(CAM—content-addressable memory) 每次交换机接收到一个数据帧后，向交换表中存放一个地址项，并且在该项上加上时间戳 当CAM中已有的相关地址的每个数据帧到达后，表中地址相关的项的时间戳将被更新 当地址的时间戳过期后，该项将从表中删除 上述更新办法将使得交换表维持在一个较小的规模 地址学习 地址学习 地址学习 存储-转发 交换机接受整个数据帧，在转发到目的地之前，计算并校验数据帧末尾的CRC值 直通(Cut-through) 快速转发交换—在接受并读取了数据帧的目的MAC地址后就开始转发数据帧 优点：降低延迟 缺点：会转发错误数据 交换机具备两个基本的功能： 基于MAC地址建立和维护交换表(类似于网桥表) 将数据帧交换到连接到目的地的接口 交换机和网桥的区别 交换机的运行速度较快 通过微分段技术，交换机有创建虚拟局域网(VLANs)的能力 网桥中的数据交换通过软件实现；交换机则采用硬件来实现数据交换(叫做“交换结构” “switch fabric”) 4.4 VLAN技术与路由配置 虚拟局域网技术 VLAN管理与多层交换 VLAN间路由通信 交换机性能与连接技术 局域网交换机选型 虚拟局域网概述 交换网络中的问题 在交换机组成的网络里，所有主机都在同一个广播域中一台主机发出的广播，其余所有主机都能够收到。 虚拟局域网概述 传统解决方法-利用路由器划分子网 虚拟局域网概述 解决方法-虚拟局域网技术 通过VLAN技术可以分割广播员 虚拟局域网概述 VLAN（Virtual Local Area Network） VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络，它不受网络端口的实际物理位置的限制，有着和普通物理网络相同的属性，第二层的广播帧仅在一个VLAN内扩散，而不会进入其他的VLAN之中。 虚拟局域网概述 划分VLAN的方法—基于端口的VLAN 基于交换机的端口(一个端口只属于一个VLAN) 虚拟局域网原理 Port-VLAN原理 虚拟局域网原理 Tag-VLAN---跨交换机实现VLAN 虚拟局域网原理 Tag-VLAN原理 Trunk端口: 直接与交换机相连的端口。 Trunk端口可以识别和发送802.1Q报文 虚拟局域网原理 IEEE802.1Q数据帧 标记协议标识（TPID）: 固定值0x8100,表示该帧载有802.1Q标记信息 标记控制信息（TCI）: Priority：3比特，表示优先级 Canonical format indicator：1比特，表示总线型以太网、FDDI、令牌环网 VlanID：12比特，表示