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DA00004以太网技术原理 2.1 引入 我们知道局域网包含以太网,令牌环和令牌总线等等,这些技术当中以太网技术以其简明高效的特点逐渐占据了主导地位,所以以下课程单独讲以太网技术。 学习目标 描述以太网的基本概念 课程内容 以太网帧结构 以太网原理---CSMA/CD CS：载波侦听。 在发送数据之前进行监听，以确保线路空闲，减少冲突的机会。 MA：多址访问。 每个站点发送的数据，可以同时被多个站点接收。 CD：冲突检测。 边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间之后继续发送。 共享式以太网传输介质 在共享式以太网之时，使用一种称为抽头的设备建立与同轴电缆的连接。须用特殊的工具在同轴电缆里挖一个小洞，然后将抽头接入。此项工作存在一定的风险：因为任何疏忽，都有可能使电缆的中心导体与屏蔽层短接，导致这个网络段的崩溃。同轴电缆的致命缺陷是：电缆上的设备是串连的，单点的故障可以导致这个网络的崩溃。 课程内容 从同轴电缆到双绞线 80年代末期，非屏蔽双绞线（UTP）出现，并迅速得到广泛的应用。UTP的巨大优势在于： 1.价格低廉； 2.制作简单； 3.收发使用不同的线缆； 4.逻辑拓扑依旧是总线的，但物理拓扑变为星形； 传统以太网连接设备HUB 由HUB组建以太网的实质 实际上网络中由HUB组建以太网，仍然存在以下缺陷： 冲突严重； 广播泛滥； 无任何安全性。 二层交换机原理 接收网段上的所有数据帧； 利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表（源地址自学习），使用地址老化机制进行地址表维护； 在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送(除接收帧的端口)； 向所有端口转发广播帧和多播帧。 三种交换模式 Cut-Through： 交换机接收到目的地址即开始转发过程 延迟小 交换机不检测错误 Store-and-Forward： 交换机将全部内容接收才开始转发过程 延迟大 交换机检测错误，不会有错包 Frag-free： 交换机接收完数据包的前64字节（一个最短帧长度），然后根据头信息查表转发。 结合了直通方式和存储转发方式的优点。 全双工简述 1.实现全双工的物质保证 2.全双工对以太网技术的影响 3.支持全双工的设备 自动协商 协商原则 全双工和L2交换机的缺点 全双工和L2带来了以太网两次重大飞跃，彻底解决了困扰以太网的冲突问题，极大的改进了以太网的性能。并且以太网的安全性也有所提高。但以太网存在如下缺点： 1. 广播泛滥 2. 安全性仍旧无法得到有效的保证 课程内容 VLAN技术的优点和缺点 VLAN技术成功的解决了广播问题，并且使以太网的安全性有了进一步的提高，此时的以太网技术趋于完美。 但VLAN技术也有缺点： 使用VLAN来划分网络后，网络的效率提高不少，可是本来不需要相互访问的两个部门，现在又要少量的访问需求，该怎么办到呢？ 什么是三层交换机 在逻辑上，三层交换和路由是等同的，三层交换的过程就是IP报文选路的过程。 三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的方式： 三层交换机通过硬件实现查找和转发； 传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发； 三层交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来建立和维护。 在局域网中引入三层交换： 能够更加经济的替代传统路由器。 三层交换机的应用 三层交换机特别适合下面这样的组网 几乎全以太网接口 路由比较稳定，变化比较少 二个问题 为什么L3不增强对路由变化的适应能力？ 答：必须使用更昂贵的CUP，成本增高。 为什么路由器不使用L3的硬件转发？ 答：广域网路由太多，且不固定，CACHE命中率太低。 L3交换机仍有不足之处 L3交换机仍有不足之处： L3虽然几乎具备了路由器的所有功能，但在走向广域网的过程中却遇到了广域网接口带宽不足，路由性能低下的尴尬。 课程内容 GE对以太网技术的深远影响 GE的特点: 以低廉的价格提供巨大的带宽 对以太网技术提供平滑的升级和良好的兼容 GE的出现使以太网技术从企业网走向城域网 10GE的特点: 10G是目前路由器技术中所能达到的最高单端口带宽，而10GE由于具有以太网技术的许多天然优势，已经远远走在10G POS之前，并很可能取而代之。 10GE的出现将使以太网技术最终冲出城域网，走向骨干网。 GE/10GE与L3 早期的L3由于主要基于以太网技术，所以相对于路由器，主要的缺点是没有或者只要少量的低速广域网口，而GE/10GE的出现，恰好弥补了L3的不足。 大型L3与GSR的融合趋势 很多大型L3都具有POS等广域网口；而GE/10GE已经成为GSR的标准配置。 大型L3的ASIC芯片功能日益强大，路由规模超过10万，很多功