以太网交换机--技术篇.pptVIP

提纲 以太网技术发展历程 以太网交换机的主要技术指标 以太网基本概念 考察交换机的主要技术指标 CSMA/CD 交换原理和技术 交换机的高级特性：端口捆绑 交换机的堆叠和级联 VLAN 组播 交换机的主要技术指标一 转发模式 直接转发 存储转发 延时 转发速率 线速转发：交换机的交换速率达到信息在传输介质上的传输速率 采用硬件专用ASIC 交换机采用分布处理技术，使得多个端口信息可以同时并行处理 背板带宽 生成树 STP:端口从阻塞状态转到转发状态，需要几十秒的时间才能恢复；为了避免网络失去连通性，RSTP 端口速率 全双工：不受CSMA/CD传输距离限制， 交换机的主要技术指标二 全双工： 关掉载波侦听功能 关掉冲突检测功能 关掉将已发送数据回送到接收器的功能 流量控制 在高速以太网环境中，缓冲拥塞中帧丢失远远大于位出错 如果没有流量控制，就可能由于缓冲区拥塞而丢失更多的帧 流控方法： 半双工：背压。后退压力算法。交换机适用伪载波信号使得显现出“信道忙”的状态，各工作站暂停数据发送； 缓冲区 网络管理 二、交换机的基本交换原理 静态交换 动态交换机 存储转发模式store and forward 首先在高速缓存中接受数据帧、CRC校验，然后查找地址表，并进行转发； 直接转发cut through 首先检查进入端口的数据帧的目的地址（仅读由同步码和目的地址组成的14B的帧头部），收索地址表进行匹配，然后转发 L2的几个主要表项 FDB: MAC地址表 L2:用于数据的转发查表 VLAN表 L2:用于VLAN内的广播 ARP和REVERSE ARP表 主机：用于IP和MAC的解析 交换机交换的一般过程 根据对端IP地址在本机或L2上查找对应MAC地址 如果查表不能获得，将由用户端发起广播，在L2（VLAN）域内进行广播，对端进行应答 根据MAC地址进行二层转发 各种表项都有一个更新时间，成为老化时间。老化时间到达后，将删除表项。 二层交换的转发表 同时在L2中还存在VLAN表 ARP or Reverse ARP Table L3转发的过程 在多层交换机中VLAN之间进行交换机 配置三层接口INTERFACE（IP,MAC） IF 目的MAC地址为设备的三层接口地址 如果要在不同VLAN之间做路由，主机先广播获得网关MAC地址； 将数据包转到路由FDB，在路由FDB中，主要依据数据包的目的IP地址进行查表，依次获得下一跳IP地址，MAC地址，并对应到VID 如果没有关联到VID，将查找MAC FDB表，关联到VID。 Route FDB – L3 Route Table  L3和路由器的异同 相同点 STP的改进：MSTP 四、端口捆绑 (PORT Trunk) Trunk:一个单独的二层通道 PORT TRUNK是目前交换机的一个高级特性 是将网络流量聚集在一组端口的方法，以形成一个交换机之间大的通道； 不同端口之间进行容错； 不同端口之间进行负载均衡。 在STP、VLAN、过滤特性上TRUNK被视为一个通道 CISCO称之为CHANNEL 原理：可以在不同端口之间采用一种轮询机制 概念解析VLAN TRUNKING VLAN TRUNK(ING)：指VLAN中继或VLAN干线通道，VLAN交换机的互联通道。 六、VLAN功能 VLAN的基本概念 VLAN基本概念 VLAN TRUNKING； VLAN路由； VLAN汇聚； VLAN之间的路由 （一）VLAN基本术语：接入链路和中继链路 （一）概念辨析：VLAN透传和终结 802.1Q已经包含了VLAN透传和终结的含义。个别厂家将这两个功能单独列出来。 VLAN透传： VLAN不仅在一台交换机上有效，它还要通过某种方法延伸到别的以太网交换机上，在别的设备上照样有效 VLAN透传可以使用802.1Q技术 IEEE802.1Q协议是VLAN的技术标准,主要是修改了标准的帧头，添加了一个tag字段，其中包含了VLAN ID等VLAN信息，具体实现这里不谈，如果有兴趣可以看相关的标准和资料。 VLAN终结：某个VLAN的有效域不能再延伸到别的设备，或者不能通过某条链路延伸到别的设备。主要用于流控。 VLAN终结可以使用PVLAN技术。 PVLAN技术可以很好的实现这个功能， 同时达到节省VLAN 的目的。cisco的PVLAN意思是private vlan，而HW的PVLAN意思是primary vlan。 这里的VLAN有两类：Primary vlan和secondary vlan（子VLAN）。 （二）VLAN TRUNK 主要用于交换机之间进行VLAN信息的同步 静态配置 目前普遍采用 动态协议 GVRP 标准协议，普遍支持 VTP CISCO私有协议