局域网的扩展

1、现代计算机网络第 4 章 局域网和城域网第 4 章 局域网和城域网4.1 局域网参考模型与协议标准4.2 以太网4.3 高速以太网4.4 虚拟局域网4.5 无线局域网回顾上节课知识 以太网结构没做完本节课授课内容 HUB 网桥以太网交换机原理（二层交换机） 生成树协议 为本节内容重点4.2.5 以太网的扩展1、以太网扩展的基本概念 扩展的原因：站点数目和覆盖距离； 扩展的手段： 扩展时要考虑的因素：选用不同的设备，决定了扩展后的网络性能；层次层次设备设备物理层中继器/HUB数据链路层网桥/交换机网络层 路由器2、在物理层扩展： 转发器/中继器、HUB（1）转发器/中继器 职位：相同媒体的网段的

2、连接点； 地位：最简单的网络互连设备， 两端的网络必须为同一网段或子网； 目的：扩展局域网的覆盖域； 工作：两网络节点间物理信号的双向转发， 延长网络长度从而支持远距离通信；（2）以太网电缆 10Base5电缆，俗称粗同轴电缆 10Base2电缆，俗称细同轴电缆 10Base-T 10Base-F10代表10Mbps的速率Base代表使用基带传输5代表一个网段的最大长度为500m2代表一个网段的最大长度为200mT代表双绞线F代表光纤组网的3-4-5规则中继器扩展举例扩展后的最大作用距离：2.5KM（2）HUB（集线器） 职位：相同数据率局域网/网段的星型连接点； 地位：最小管理网络单元； 目

3、的：物理层拓展局域网的碰撞域； 工作：物理连接上为星型，逻辑结构为总线型； 采用CSMA/CD协议； 一个HUB下为一个碰撞域； HUB扩展举例 某大学有三个系，各自有一个局域网三个独立的碰撞域一系二系三系碰撞域碰撞域碰撞域用集线器组成更大的局域网都在一个碰撞域中一系三系二系主干集线器一个更大的碰撞域碰撞域（1）网桥 职位:不同媒体、不同数据率、不同MAC层的连接点； 目的：扩大了物理范围，增加了整个以太网上工作站 的最大数目； 工作：根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发； 具有过滤帧的功能。3、在数据链路层扩展：网桥、交换机网桥的工作原理站表接口管理 软件网桥协议 实体缓存接口 1接

4、口 2网段 B网段 A111222站地址 接口网桥网桥接口 1接口 212 网桥扩展举例 用网桥连接多个不同的网段（2）以太网交换机(switch) 第二层交换机，它工作在数据链路层。 一个多端口的网桥，工作在全双工方式。E3E2E1以太网交换机工作原理以太网交换机以太网交换机HUBABCDCE2站地址接口时间转发表C DD CA B ?B A ?10minDE310 min8min一个以太网交换机下是一个广播域交换机如何自学习和转发帧广播域交换机的冗余设计主机A交换机1交换机2主机BE1E2E1E2网段A网段B4.2.5 以太网的扩展交换机构成的环路称为交换环路，交换环路问题的出现会带来： 广播风暴 帧复制 转发表不稳定4.2.5 以太网的扩展生成树协议（Spanning-tree Protocol）既实现网络冗余型设计，又避免交换环路出现的目的。4.2.5 以太网的扩展生成树协议就是通过一种算法，在软件上逻辑地使环路中的某台交换机上的一个端口处于不通的状态（阻塞）。一旦网络中出现故障，该被阻塞的端口又可以在软件上取消其阻塞状态，变成一个可以正常收发数据帧的端口。主机A交换机1交换机2主机BE1E2E1E2网段A网段B小