【计算机】第5章 网桥与交换机.pptVIP

局域网与城域网Local Metropolitan Area Networks 网桥与交换机 第5章 网桥与交换机 6.1 引言 6.2 网桥概述 6.3 网桥的工作原理 6.4 STP和RSTP协议 6.5 交换机与交换式网络 6.6 小结与参考资料 6.1 引言 6.1.1 初期的网桥 6.1.2 网桥的基本特点 6.1.3 交换机的诞生 6.1.1 初期的网桥 网桥：强调互连 网桥通过多个端口互连不同的LAN 多种LAN技术的发展催生了网桥 各个LAN的MAC技术、速率均可不同 典型网桥：用于多网互连、特别是接入主干网 以太网桥：互连粗缆、细缆 TR网桥：互连16Mbps、4Mbps FDDI网桥：互连FDDI、以太网 传统网桥 基于软件、性能不高、市场并不大 但是，网桥的体系结构是当前众多“无IP网关”的基础 6.1.2 网桥的基本特点 基本特点：流量隔离、冲突域隔离 网桥只中继最必要的帧 目标是本端口的帧，并不中继 结果是 网桥各端口的流量相对隔离 网桥各端口的冲突域相互隔离 特点的应用 网桥可以用于互连 网桥更可用于分段！ 6.1.2 冲突域隔离图例 网桥隔离冲突域，但不隔离广播域 6.1.3 交换机的诞生 交换机的基本特点 交换机本质上还是一种网桥 硬件化、高性能的网桥 ASIC：大大加速收发、过滤、转发 交换矩阵：多路同时传输的能力 端口密集、线速转发、线速过滤 交换机主要用于分段和隔离 分段化：隔离了冲突域，（注意：网段segment） 极大的提高：总吞吐量、站点数量、网络直径 交换机迅速地开辟了一个巨大的新市场！ 6.2 网桥概述 6.2.1 L2中继设备 6.2.2 桥接局域网 6.2.3 网桥的用途 6.2.4 网桥标准 6.2.1 L2中继设备 网桥又称MAC桥，是一种L2中继设备 网桥工作在MAC层，中继必要的MAC帧 网桥根据宿MAC地址判决是否应当中继 MAC桥对网络层协议透明 MAC桥运行在MAC服务边界之下 因而对运行在边界之上的协议透明 诸如LLC协议或网络层协议 也可能不会完全透明 例如在MAC层提供QoS功能 6.2.2 桥接局域网 Bridged Local Area Network 桥接局域网 由网桥互连多个单独的局域网构成 各个局域网MAC技术和速率均可不同 桥接局网上各站点均认为位于一个LAN内 Station：站，站点，网络站 6.2.3 网桥的用途 Q：总结用网桥桥接局域网的好处？ A：桥接局域网可用于 a) 互连MAC类型不同的LAN上的站点 b) 显著提高LAN的直径，提高LAN的总体性能 c) 将一个物理LAN分割成多个网段 d) 站点接入LAN时的合法性验证 Validation，用于接入交换机 e) 提高MAC服务的可用性 配置冗余链路提高网络可用性 6.2.4 网桥标准 IEEE Std 802.1D-2004，并入了 IEEE Std 802.1t-2001：增补和更正 IEEE Std 802.1w-2001：RSTP 2004版同时覆盖了 IEEE 802.1H-1997（Ethernet V2.0 MAC桥） 前期文档 IEEE Std 802.1D-1990 IEEE Std 802.1D, 1993 Edition IEEE Std 802.1D, 1998 Edition 6.2.4 网桥标准-前期文档 IEEE Std 802.1D, 1998 Edition，并入了 IEEE P802.1p 优先级、加速数据 IEEE Std 802.1j 网管功能，CMIP定义 IEEE Std 802.6k DQDB的桥接 IEEE Std 802.11c WLAN的桥接 IEEE P802.12e 100VG的桥接 IEEE Std 802.1t-2001中的重要更改 网桥的接入验证功能 术语“LLC实体”： 可是LLC或802.3的Type表示 网管标准：由CMIP改为SNMP 6.3 网桥的工作原理 6.3.1 网桥的运行 6.3.2 网桥的协议模型 6.3.3 帧的接收与发送 6.3.4 转发过程 6.3.5 学习过程 6.3.6 过滤数据库 6.3.7 其它 6.3 网桥的工作原理 网桥是一种MAC层中继设备 使用宿MAC地址进行中继判决 根据端口收到帧中的宿地址决策中继 宿地址属于入端口的不予以转发 宿地址属于其它端口的则转发到相应出端口 网桥使用学习机制自动发现网络上站点的分布 查看所有帧中的源地址并记录入库 中继时查询库中数据进行决策 网桥最大限度隔离了各个端口之间的流量 只进行必要的中继，中继流量尽可能少 6.3.1 网桥的运行 网桥运行的要点是 帧的过滤与中继 信息的维护，满足过滤与中继决策需要 各种功能的协调与管理