以太网交换技术

以太网交换技术第1页，课件共94页，创作于2023年2月3.1以太网和局域网IEEE802标准1973年由美国Xerox公司独自开发,后由DEC,Intel两公司加入IEEE802.3标准：以太网媒体存取方式：CSMA/CD编码方式：曼彻斯特编码第2页，课件共94页，创作于2023年2月IEEE802标准的概念IEEE802：1980年2月，美国电气与电子工程协会（InstituteofElectricalandElectronicsEngneers）完成一个名为802的项目。针对范围：OSI的第一层(物理层)和第二层(数据链路层)目的：定义了与物理配线及数据传输有关的网络问题第3页，课件共94页，创作于2023年2月IEEE802.3帧前导码|帧首定界符|目的地址|源地址|类型|数据区|帧校验序SFDDASATYPEDATAFCS716246~150046字节前导符是7个字节的10101010。前导符字段的曼彻斯特编码会产生10MHz、持续5.6µs的方波，便于接收方的接收时钟与发送方的发送时钟进行同步。起始符为10101011，标志着一帧的开始。目的地址共48位，指示接收站点。最高位为“0”时表示唯一地址或单播地址（unicastaddress）；最高位为“1”时表示组地址或组播地址（multicastaddress）；全“1”时为广播地址（broadcastaddress）。第4页，课件共94页，创作于2023年2月

PAD字段用于数据填充。当用户数据不足46字节时，要求将用户数据凑足46字节，以保证IEEE802.3的帧长度不小于64字节（14字节帧头+46字节数据+4字节CRC）。IEEE802.3的最大帧长度是1518字节（14字节帧头+1500字节数据+4字节CRC）。

第5页，课件共94页，创作于2023年2月数据链路层物理层802.2逻辑链路控制层802.3/802.3u/802.3z/802.3ab、CSMA/CD802.4令牌总线802.5令牌环LLC子层MAC子层物理介质物理介质连接设备PMA物理收发信号PLS介质接入单元MAU接入单元接口AUI802.6城域网更高层同轴电缆双绞线光纤以太网结构和IEEE802标准第6页，课件共94页，创作于2023年2月以太网的工作原理Ethernet核心技术：随机争用型介质访问控制方法。（CSMA/CD）(IEEE802.3)作用：解决多结点共享公用总线传输介质的问题随机争用型：任何连网结点都是随机发送数据，网中无集中控制，各结点都必须平等地争用发送时间。第7页，课件共94页，创作于2023年2月载波监听多路访问（CSMA）控制方法CSMA发送流程可以概括为：先听后发具体方法是网中各站在发送信息帧之前，先监听信道，看信道是忙或闲，如信道闲（即没有别的站往信道上发送信息帧）就发送信息帧；否则，就推迟自己的发送行动。推迟的时间，选择一种退避算法决定。根据退避算法，载波侦听多路访问可以分为三种类型：非坚持型CSMA1-坚持型CSMAP坚持型CSMA。

第8页，课件共94页，创作于2023年2月非坚持CSMA①如果媒体是空闲的，则可以发送；②如果媒体是忙的，就不再坚持听下去，延迟一随机时间后再重新监听，重复步骤①。优点：采用随机重发延迟时间，可以减少冲突的可能性。缺点：由于一旦监听到信道忙就延迟一随机时间再重新监听，很可能在重新监听前信道就已经空闲，故信道利用率不是很高，可采用1坚持CSMA。

第9页，课件共94页，创作于2023年2月1坚持CSMA①如果媒体是空闲的，则可以发送；②如果媒体是忙的，则继续监听，直至检测到媒体空闲，立即发送。③如果有冲突（在一段时间内未收到肯定的回复），则等待一随机量的时间，重复步骤①。优点：只要媒体空闲，站点就立即发送，可充分利用信道。缺点：假如有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免。(为什么？）第10页，课件共94页，创作于2023年2月因为：总线有一定的长度，且信号在信道上以有限的速度传输，故当一个站发送数据时，另一个站要经过一段传播延迟时间才能检测到载波，即某站监听到信道空闲，并非真正空闲。为此采用P坚持CSMA。第11页，课件共94页，创作于2023年2月（3）P坚持CSMA①监听总线，如果媒体是空闲的，则以P的概率发送，而以（1-P）的概率延迟一个时间单位。单位时间通常等于最大的传播延迟的2倍。②如果媒体是忙的，继续监听，直至检测到媒体空闲，重复步骤①。③如果传输延迟了一个时间单位，则重复步骤①。第12页，课件共94页，创作于2023年2月在具体实现以概率p发送数据时，可以选择一个在0-1之间的随机数I。若I<=p(概率p的大小是事先给定的),则发送数据，否则延迟时间t后再重新监听信道。如何确定P值，是问题的关键。实际上，若P=1，就是1坚持CSMA。若媒体忙时，有N个站有数据等待发送，一旦当前的发送完成时，将要试图传输的站的期望值为NP，若P过大，使NP>1，表明有多个站试图发送，冲突不可避免。所以必须使NP<1，当然，若P过小，则媒体利用率会大大降低。第13页，课件共94页，创作于2023年2月以太网基本原理——CSMA/CD

CSMA/CDCarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection载波侦听多路访问/冲突检测协议AB广播方式的以太网数据的发送和接收CD第14页，课件共94页，创作于2023年2月以太网基本原理——CSMA-CDAB节点A和节点B监听两节点都检测到空闲状态节点A和节点B传输在线上发生冲突随机等待若碰撞次数>=16差错处理网络节点同时发送产生冲突

CSMA/CDCarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection载波侦听多路访问/冲突检测协议第15页，课件共94页，创作于2023年2月CSMA/CD工作原理CSMA/CD的发送流程：先听后发边听边发冲突停止延迟重发①每站在发送数据前，先监听信道是否空闲；②若信道空闲，则发送数据，并继续监听下去；③一旦监听到冲突，立即停止发送，并在短时间内坚持连续向总线上发一串阻塞信号强化冲突，通知总线上各站有冲突发生，以便及早空出信道，提高信道的利用率；④如果信道忙，退避一段时间后再尝试。二进制指数后退算法第16页，课件共94页，创作于2023年2月以太网技术

——共享式和交换式共享式以太网多个节点共享一段有冲突的传输介质，当网段上存在大量用户节点时，冲突将不可避免；

各节点能使用的带宽有限，速度相对比较低；

数据是发送到整个冲突域，是广播发送方式，被冲突域中的每个节点都可以接收到，数据的保密性差；交换式以太网每个端口占用单独网段和带宽，速度快；可以进行全双工和半双工通信；端口到端口的连接，提供点到点和点到多点的通信方式。第17页，课件共94页，创作于2023年2月共享介质与交换局域网工作原理的区别第18页，课件共94页，创作于2023年2月以太网技术1、以太网（IEEE802.3）－10Mbps1.110Base5——粗缆（Thick）1.210Base2——细缆（Thin）1.310Base-T——双绞线（TwistPair）1.410Base-FL——光纤（Fiber）2、快速以太网（IEEE802.3u）－100Mbps2.1100Base-TX——双绞线（TwistPair）2.2100Base-FX——光纤（Fiber）3、千兆位以太网（IEEE802.3ab/z）－1000Mbps3.11000Base-T——双绞线（TwistPair）3.21000Base-SX/LX——光纤（Fiber）第19页，课件共94页，创作于2023年2月3.210Mbps以太网

3.2.110Base5(粗同轴电缆)终结器终结器50欧姆PCPCPCAUI电缆......最大节点数/段:100Min:2.5mRG-11粗缆最大500米收发器收发器：外置最大跨距/媒体段数：2.5千米/5最多中继器：4拓朴结构：公共总线型接口：15芯D型AUI粗同轴电缆第20页，课件共94页，创作于2023年2月3.2.210Base2(细同轴电缆)终结器PCPCPC......最大节点数/段:30Min:0.5mRG-58A/U细缆最大185米T-型头终结器r(50欧姆)收发器：内置芯片最大跨距/媒体段数：925米/5最多中继器：4拓朴结构：公共总线型接口：BNC，T头线材T型接头第21页，课件共94页，创作于2023年2月延伸距离布线黄金原则

—仅适用于共享式访问以太网，交换式以太网不受这个规则的限制

最多五个网段最多串接四个中继器其中三个网段可用来连接节点有二个网段不能用来连接节点，只能用于延伸距离如上，构成了一个以太网中继器延伸距离中继器中继器中继器第22页，课件共94页，创作于2023年2月3.2.310Base-T(双绞线)非屏蔽双绞线(UTP)UTP

RJ-45接口100米网段最大长度：１００米收发器：内置芯片最大跨距/媒体段数：500米/5最多集线器：4拓朴结构：星型线缆/接口：3-4-5类UTP/STPRJ-45头100米100米100米100米第23页，课件共94页，创作于2023年2月3.2.410Base-FL(光纤)多模光纤62.5/125μm<=2000米集线器集线器转换器转换器收发器：内置芯片最大跨距/媒体段数：4千米/2最多集线器：2拓朴结构：星型线缆/接口：62.5/125多模光纤ST头ST接口光缆第24页，课件共94页，创作于2023年2月3.3100Mbps以太网

3.3.1100Base-TX(双绞线)网段最大长度：１００米连线距离<=100米<=205米任意两PC间的距离<=100米<=100米拓朴结构：星型线缆/接口：5类STP/UTPRJ-45头HUB半双工集线器集线器第25页，课件共94页，创作于2023年2月3.4.2100Base-FX(光纤)光纤<=100米<=100米交换机交换机注意：100M光纤传输都是长距离的需求，全双工下，光纤的两端应该是交换机。第26页，课件共94页，创作于2023年2月3.4.4千兆技术在千兆以太网中，为了克服CSMA/CD的限制，又产生两种新技术(全双工下)帧扩展技术帧突发技术第27页，课件共94页，创作于2023年2月帧扩展技术由于802.3中规定的最小帧大小不适于在千兆交换机中传送，将最小帧定义由512bits-512bytes，如果小于512bytes则加一些非0/1的扩展位前导码|SFD|DA|SA|TYPE/L|DATA|FCS帧的扩展扩展位最小帧长度带扩展位的最小帧长度第28页，课件共94页，创作于2023年2月帧突发技术如果一个端口争得信道，可连续发送帧，总长度大于1500bytes。这种方法用来弥补在半双工情况下发送短帧引起的效率下降。帧帧突发过程扩展位帧起始限制帧帧帧帧帧间隙第29页，课件共94页，创作于2023年2月1000Mbps以太网

—1000Base-Sx(光纤)1000Base-Sx(激光波长850nm)全双工下：光纤尺寸光纤带宽最大电缆长度多模62.5/125μm160MHz/km2~220米200MHz/km2~275米多模50/125μm500MHz/km2~550米400MHz/km2~500米第30页，课件共94页，创作于2023年2月1000Mbps以太网

—1000Base-Lx(光纤)1000Base-Lx(激光波长1300nm)全双工下：光纤尺寸光纤带宽最大电缆长度多模62.5/125μm多模50/125μm500MHz/km400MHz/km2~550米单模9μm2~5000千米第31页，课件共94页，创作于2023年2月1000M光纤以太网标准1000Base-Sx多模62.5/1251000Base-Sx多模50/1251000Base-Lx多模50/125,62.5/1251000Base-Lx单模9/125,10/125符合IEEE802.3Z标准SwitchSwitch1000M光纤网卡1000M光纤网卡第32页，课件共94页，创作于2023年2月1000Mbps以太网

—1000Base-T(铜缆)符合IEEE802.3ab标准网段最大长度：１００米建议用五类或超五类双绞线1000Base-T100米建议用超五类双绞线，五类需测试Switch1000M铜缆网卡1000M铜缆网卡100米100米Switch第33页，课件共94页，创作于2023年2月1000Mbps以太网

——拓扑结构PCPCPCPCPC服务器1000M交换机100/1000M交换机10/100M交换机100M集线器第34页，课件共94页，创作于2023年2月

3.5以太网交换技术第35页，课件共94页，创作于2023年2月交换机交换机交换机工作原理交换技术的相关功能与特性第2层与第3层交换机第36页，课件共94页，创作于2023年2月用交换机构建的局域网称为交换式局域网，而用集线器构建的局域网则属于共享式局域网。与共享式局域网相比，交换式局域网的数据传输效率较高，适合于大数据量并且非常频繁的网络通信，因此被广泛应用于传输各种类型的多媒体数据的局域网。第37页，课件共94页，创作于2023年2月交换机交换机交换机=多口网桥（Multi-portBridge），每个端口对应一个节点或LAN段连接局域网的不同网段(广播域)不是传统以太网广播式（Broadcast）包传输技术自学习（AutoSelf-learning）网卡地址（MACAddress）及包检查过滤切割大型网络、各网段频带独立有效地提高网络能第38页，课件共94页，创作于2023年2月Switch交换机的工作原理交换机：网络同时可有多个节点发送数据(全双工)HubHubHubPCServer第39页，课件共94页，创作于2023年2月局域网交换技术Hub冲突域Switch冲突域1冲突域2第40页，课件共94页，创作于2023年2月使用以太网交换机的优点可用带宽大增加（消除传统共享式以太网拥塞问题）传输时延大大降低升级现有局域网简单方便，不需改变已有硬件和软件设备采用模块化结构设计，扩展灵活简便管理维护方便提供多种模块，能适应各种网络应用和网络技术的发展第41页，课件共94页，创作于2023年2月交换机的分类交换机和集线器不能“以貌取人”桌面型交换机和模块化交换机异在“按需定制”TP-linkTL-HP8MUHUBD-LinkDFE-916DXHUB

3ComSuperStack34400switch

3ComSwitchs第42页，课件共94页，创作于2023年2月按网络类型分类有线交换机和无线交换机10/100Mbps自适应标准以太网交换机1Gbps(千兆位)以太网交换机（模块化）10Gbps(万兆位)以太网交换机（全光纤接口）ATM交换机（传输介质一般采用光纤，成本高，通常用作ADSL和HFC的骨干节点，广泛用于电信、邮政网的主干网段）FDDI交换机（全光纤接口，成本高）第43页，课件共94页，创作于2023年2月Quidway®S8500

万兆核心路由交换机Quidway®S8500系列万兆核心交换机是由华为3Com公司自主开发的新一代高性能万兆核心路由交换机产品，可广泛应用于电子政务网核心层、校园网及教育城域网核心层、园区网和企业网核心层以及运营商IP城域网核心层、汇聚层。第44页，课件共94页，创作于2023年2月按网络规模分类企业级交换机一般采用模块配置，属于第三层或第四层千兆位（或以上）交换机，通常能支持500个信息点以上。部门级交换机一般为千兆位第三层交换机，固定配置或模块配置，通常能支持300～500个信息点。工作组级交换机一般为固定配置，10/100Mbps自适应，通常支持的信息点少于100个。第45页，课件共94页，创作于2023年2月按网管功能分类非网管型交换机不支持网络管理网管型交换机可通过网络方式进行管理，包括交换机各端口的流量控制、QoS和端口协议的配置等，以便使所有的网络资源尽可能处于最佳状态网管型交换机上都有一个“Console”控制端口(一般为RS232串口型)以便进行基本配置，有的还支持基于Web页面和Telnet远程登录网络等多种网络管理方式支持SNMP（简单网络管理协议），并采用RMON(RemoteMonitoring，远程监视）技术跟踪流量和会话状态（允许用户查看每个交换端口上的流量），增强了流量管理、监视与分析能力。第46页，课件共94页，创作于2023年2月按协议层次分类第二层交换机（网桥技术）使用可编程的ASIC（专用集成电路）通过高速背板/总线（速率可达每秒几十GB）并基于MAC地址完成不同端口间的数据转发，价格最低，性能亦最低，支持VLAN，通常为非网管型第三层交换机（路由技术）使用可编程的ASIC（专用集成电路）而不是运行在处理器之上的软件进行数据转发和IP路由处理，具有路由功能，可为每个端口配置独立的IP地址，可根据IP地址划分为小而独立的VLAN——既可完成第二层交换机的端口交换功能，又能完成部分路由器的路由功能第四层交换机能够基于传输层中的TCP/UDP应用端口号决定传输，即根据端口主机的应用需求来自主确定或动态限制端口的交换过程和数据流量，即具有第四层智能应用交换需求第47页，课件共94页，创作于2023年2月第七层交换技术亦称“第七层认知技术”，是目前最新的交换技术，可以实现有效的数据流优化和智能负载均衡。用户不仅能验证是否在发送正确的内容，而且还能打开网络上传送的数据包（不用考虑IP地址或端口），并根据包中的信息做出负载均衡决定。如端口80，除了WEB传输流，还有许多类型的传输流（如流媒体数据）通过此端口传输。第四层交换无法区分这两种类型的数据，而第七层交换可以自由地完全打开传输流的应用层/表示层，仔细分析其中的内容，根据应用的类型而非仅仅根据IP和端口号做出更智能的负载均衡决定，比如规定WEB传输流具有更高优先级。目前还没有这类第七层的标准。第48页，课件共94页，创作于2023年2月交换机的配置本地配置（基本配置）通过Console端口连接并配置通常为RS-232串口，须使用配置专用连线直接连接至计算机的串口，利用终端仿真程序（如Windows下的“超级终端”）进行本地配置。思科交换机则通常采用RJ-45端口，须使用专门的Console线（两端均为RJ-45接头的扁平线）。远程配置通过交换机的普通端口连接并配置Telnet方式Web浏览器方式第49页，课件共94页，创作于2023年2月Uplink端口第50页，课件共94页，创作于2023年2月交换技术相关功能与特性MAC地址自学习交换方式生成树自动协商与自适应流量控制背板带宽全双工技术第51页，课件共94页，创作于2023年2月交换机如何学习地址地址是动态学习.当交换机读取新地址时被学习并加到转发数据库中，形MAC地址表.每个地址都打上时间标记，过时或老的地址将被移走.ABDCESwitch端口2端口1MAC地址 端口A 1B 1 C 2D 2E 2MAC地址 端口C 2D 2E 2A 1B 1第52页，课件共94页，创作于2023年2月交换方式直通交换(Cut-Thrugh)：收到帧的目的地址即开始转发DATA/HDR帧源站目的站碎片丢弃（FragmentFree）:接收到64字节后开始转发，过滤掉小于64字节的冲突碎片第53页，课件共94页，创作于2023年2月交换方式DATA/HDRDATA/HDR帧高速缓存源站目的站存储转发Store&Forward：分析并接受整个帧到高速缓存中，进行差错检验，按地址表转发端口-地址表差错检验差错检验第54页，课件共94页，创作于2023年2月生成树协议

（Spanning-TreeProtocol）生成树协议的主要功能是复制交换或桥接的路径而不造成网络中环路延时的影响生成树协议使用的生成树算法通过稳定的生成树网络拓扑来防止环路第55页，课件共94页，创作于2023年2月生成树生成树（SpanningTree）避免回路冗余备份DB桥网络1网络2网络3网络4AC屏蔽DB网络3网络1网络2网络4AC接通关闭Spanningtree通过屏蔽网桥的通路来消除封闭数据回路的发生。Spanningtree当网桥连接的回路发生故障时，网桥自动接通屏蔽的通路，以使网络正常连通。桥桥桥第56页，课件共94页，创作于2023年2月自动协商与

10/100M、全双工/半双工自适应自动协商优先级排队表1AUTO（自动协商）2100FD（100Mbps全双工）3100HD（100Mbps半双工）410FD（10Mbps全双工）510HD（10Mbps半双工）100M100M有自动协商的10/100M设备FLPFLPFLPNLP老站点FLP：快速链路脉冲（有协商功能）NLP：正常链路脉冲（无协商功能）10M第57页，课件共94页，创作于2023年2月流量控制：通过动态分配内部缓冲存储区来进行数据交换的流量控制。半双工下使用背压流量控制方式全双工下使用802.3x全双工流控机制流量控制第58页，课件共94页，创作于2023年2月流量控制-背压背压信号SWITCH流量控制缓存缓存缓存数据流交换机将缓存动态的分配给各端口缓存达到一个门限值时，向后发出一个背压信号第59页，课件共94页，创作于2023年2月流量控制遵循IEEE802.3x标准，当网络拥塞时，网络设备利用预定义的Pause帧进行流控。PCPCPCServer流量控制-全双工第60页，课件共94页，创作于2023年2月背板带宽背板带宽：交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。

路有多宽？第61页，课件共94页，创作于2023年2月背板带宽的计算方法是“背板带宽=端口数×2×端口速率”（全双工工作模式下）例如，一台24口百兆交换机，其背板带宽应为24×2×100MB=4.8GB。如果一台交换机的交换能力大于通过以上公式所计算出的带宽，一般情况下该交换机配置有扩展槽，多余的交换能力是为扩展模块所准备的第62页，课件共94页，创作于2023年2月全双工技术全双工以太网能同时传送和接收不同的数据包在两端的网络接口卡需要有全双工能力利用两对电缆的优点，数据的发和收都发生在隔离的无竞争线路，因此产生无冲突两个方向都提供了100%的带宽端口控制端口控制发收发收第63页，课件共94页，创作于2023年2月第2层和第3层交换有两种方法交换数据帧——第2层和第3层交换第2层交换：数据帧是基于MAC地址信息交换；建立和维护MAC地址交换表；数据通信设备制造商决定第2层地址，是唯一的。第3层交换：数据包是基于网络层信息交换；它检查数据包信息并基于网络层目的地址转发数据包；它也支持路由功能一般由网络管理员决定第3层地址第64页，课件共94页，创作于2023年2月二层交换机的数据转发源MAC地址：000493000001目的MAC地址：0004930000021发送数据查询MAC地址表，找到MAC地址对应的端口号，进行转发2端口号MAC地址1500049300000214000493000001转发数据3MAC地址：000493000002第65页，课件共94页，创作于2023年2月三层交换机功能性能注意：并非是二层交换机加路由模块！二层交换机(以太网/快速以太网)传统路由器路由交换机(千兆以太网)路由器的功能＋交换机的性能第66页，课件共94页，创作于2023年2月两种第三层交换技术报文到报文的交换每一个报文都要经历第三层处理，且基于IP地址进行数据转发优点：能适应路由的拓扑变化，LAN互联中广泛使用流交换只分析数据流中的第一个报文，完成路由处理，后续报文使用某种基于MAC地址的“捷径”技术（如只通过二层交换通路）交换数据报文优点：易实现线速路由缺点：技术复杂，主要用于广域网第67页，课件共94页，创作于2023年2月三层交换机的原理IP地址：192.168.100.21发送数据转发数据3源IP地址：192.168.100.1MAC地址：000493000001目的IP地址：192.168.100.2MAC地址：000493000002MAC地址：000493000002根据路由协议RIP&RIP2&RIPOSPF进行路由寻址，找到相应主机的IP地址和MAC地址，将MAC地址返回给发送端，发送端按的到的MAC地址进行转发2第68页，课件共94页，创作于2023年2月三层交换的优点提供基于线速无阻塞交换背板带宽提供第三层的IP路由功能，实现子网间通讯提供流量控制（FlowControl）、服务质量（QoS）、分级传送、IP组播（Multicast）、生成树（SpanningTree）等功能，可有效地增强网络传输能力，提高网络性能提供灵活的流量流，使用网络分层来决定最佳路径和包含广播域第69页，课件共94页，创作于2023年2月3.7交换机的主要技术指标背板带宽——交换机背板总线或交换矩阵的总吞吐能力（GB）包转发率——以数据包为单位表示的交换能力（Mpps，百万包/每秒，一般几十到几百)。各厂商公布的都是以64字节定长包在设备上传输为测试标准。端口类型——以太网/令牌环/FDDI/ATM等端口速率——10/100/1000/10000Mbps端口密度——所有模块插槽均插满时的最大端口数堆叠能力——堆叠的带宽和台数VLAN数量——现在大多支持1000个以上的VLANMAC地址数量——交换机的地址存储表中最多可存储的MAC地址数，通常几千到几万，越多则数据转发速度越高线速三层交换——具有和二层交换相同的交换速率第70页，课件共94页，创作于2023年2月6.5.5交换机的参数与选购天津电子信息职业技术学院1.转发方式__分为直通式转发和存储式转发

2.延时__也称延迟时间，是指从交换机接受到数据包到开始向目的端口复制数据包之间的时间间隔3.转发速率__最流行的交换机称之为线速交换，是指交换速度达到传输线上的数据传输速度4.管理功能__是指交换机如何控制用户访问交换机，以及用户对交换机的可视程度如何5.MAC地址数__有些交换机的每个端口则可捆绑多个MAC地址，称之为多MAC交换机第71页，课件共94页，创作于2023年2月6.5.5交换机的参数与选购

天津电子信息职业技术学院6.扩展树__交换机采用扩展树协议算法让网络中的每一个桥接设备相互知道

7.背板带宽__背板带宽越大，交换机的传输速率则越快。

8.端口__以不同的形式和数量进行搭配，以满足不同类型网络的需要。9.堆叠方式__堆叠系统的连接方式有三种：菊花链连接、交叉阵列连接和全网状连接。10.外型尺寸__选择19英寸的标准机架式交换机，或桌面型的交换机往往具有更高的性能价格比。第72页，课件共94页，创作于2023年2月虚拟局域网VLAN虚拟局域网（VLAN）是从传统的局域网（LAN）概念上引申出来的，两者在功能和操作上基本相同。不同的是VLAN依据协议、ＭＡＣ地址或端口在逻辑上将网络划分为若干部分。换言之，VLAN模拟了一组终端设备，即使它们处于不同的物理网段上，也不受物理位置的限制。第73页，课件共94页，创作于2023年2月最早的VLAN技术是1996年由Cisco公司提出VLAN的作用是使得同一VLAN中的成员之间能够通信，而不同VLAN用户之间是相互隔离的，如果需要通信必须通过路由设备。]VLAN使网络管理简单化，可以减少工作站移动和变化所需的费用，方便地进行逻辑分组，添加、删除和修改用户信息以及通过网络流量测试工具进行计费等工作。此外VLAN可以将广播风暴遏制在本VLAN的范围之内，其他VLAN用户不受影响，大大节约了网络带宽，提高了带宽利用率。在一个VLAN上的设备或用户可以按功能、部门、应用等分类.第74页，课件共94页，创作于2023年2月虚拟局域网产生的基础是交换局域网的发展。VLAN通过交换机上的软件来实现目前许多基于二层交换的交换机都支持VLAN技术，并可以识别不同的VLAN用户。VLAN的技术标准为1999年6月由IEEE颁布的IEEE802.1Q。以太网交换机的VLAN还须参照IEEE802.3ac，有些交换器则遵循CGMP（CiscoGroupManagementProtocol）专用标准。

第75页，课件共94页，创作于2023年2月虚拟局域网VLANVLAN设备LAN网段1LAN网段3LAN网段2LAN网段4技术部VLAN市场部VLAN第76页，课件共94页，创作于2023年2月VLAN的优点增加了网络连接的灵活性控制网络上的广播风暴增加网络的安全性实现网络集中化管理控制第77页，课件共94页，创作于2023年2月VLAN的划分

1.根据端口来划分VLAN许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如，一个交换机的1，2，3，4，5端口被定义为虚拟网AAA，同一交换机的6，7，8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯，并允许共享型网络的升级。但是，这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN，不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。第78页，课件共94页，创作于2023年2月以交换机端口来划分网络成员，其配置过程简单明了。因此，从目前来看，这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。它的缺点是如果VLANA的用户离开了原来的端口，到了一个新的交换机的某个端口，那么就必须重新定义

第79页，课件共94页，创作于2023年2月VLAN划分—基于端口技术部VLAN1成员市场部VLAN2成员VLAN设备12345678第80页，课件共94页，创作于2023年2月第81页，课件共94页，创作于2023年2月2基于MAC地址这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，所以，可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN，这种方法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进行人工配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置是非常累的。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，这样就无法限制广播包了。另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样，VLAN就必须不停地配置。第82页，课件共94页，创作于2023年2月VLAN划分—基于MAC地址VLAN设备00-50-fc-00-00-0100-50-fc-00-00-0200-50-fc-00-00-0600-50-fc-00-00-0300-50-fc-00-00-0400-50-fc-00-00-0500-50-fc-00-00-0100-50-fc-00-00-0600-50-fc-00-00-0300-50-fc-00-00-05技术部VLAN1市场部VLAN21234567800-50-fc-00-00-0200-50-fc-00-00-04VLAN1VLAN2第83页，课件共94页，创作于2023年2月3.基于协议（protocol-based）的VLAN特点：根据协议来划分VLAN，如将所有基于MAC地址的用户划分到一个VLAN中，其他的可以通过IP地址或IPX等协议进行划分。优点：用户可以同时处于多个VLAN中。缺点：其他站点可以随意加入某个VLAN，只要配备相应的协议。需要更高的技术，同时也更费时第84页，课件共94页，创作于2023年2月VLAN划分—基于协议VLAN设备VLANIPXVLANAppleTalkIPXIPXAppleTalkAppleTalkIPXAppleTalk技术部VLAN市场部VLAN12345678第85页，课件共94页，创作于2023年2月TRUNK在二层交换机的性能参数中，常常提到一个重要的指标：TRUNK(链路聚合)，许多的二层交换机产品在介绍其性能时，都会提到能够支持TRUNK功能，从而可以为互连的交换机之间提供更好的传输性能。用来在不同的交换机之间进行连接，以保证在跨越多个交换机上建立的同一个VLAN的成员能够相互通讯。其中交换机之间互联用的端口就称为Trunk端口。trunk这个词是干线或者树干的意思，不过一般不翻译，直接用原文。第86页，课件共94页，创作于2023年2月与一般的交换机的级联不同，Trunking是基于OSI第二层的。假设没有Trunking技术，如果你在2个交换机上分别划分了多个VLAN（VLAN也是基于Layer2的），那么分别在两个交换机上的VLAN10和VLAN20的各自的成员如果要互通，就需要在A交换机上设为VLAN10的端口中取一个和交换机B上设为VLAN10的某个端口作级联连接。VLAN20也是这样。那么如果交换机上划了10个VLAN就需要分别连10条线作级联，端口效率就太低了。当交换机支持Trunking的时候，事情就简单了，只需要2个交换机之间有一条级联线，并将对应的端口设置为Trunk，这条线路就可以承载交换机上所有VLAN的信息。这样的话，就算交换机上设了102