交换机技术基础培训

1、交换技术的基础，一，以太网技术的发展历史，IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准IEEE802.3z/ab 1000Mb/s千兆位以太网标准IEEE802.3ae 10GE以太网标准，10M以太网从共享型到局域网交换机，100M快速以太网，92年、96年，千兆以太网迅速发展，出现千兆以太网，2002年，以太网设备发展集线器桥交换机三层交换机，CSMA/CD (以太网的结构CSMA/CD :载波侦听和冲突检测-载波侦听的多个访问/冲突检测MA:确保载波侦听发送前的侦听、线路空闲， 冲突机会MA:可减少从各站点多址发送数据，在多个站点接收CD:的冲突检测：一边发送一边检测，在发现冲

2、突后进行回滚：检测到冲突后的处理：发现冲突时停止发送，随机延迟时间以太网帧格式-以太网ii，DA :目的地MAC地址SA :源MAC地址Type :帧类型(ARP， IP rarp )帧加载：有效载荷FCS :帧检测序列、MAC地址、媒体访问控制、网络设备接收到以太网，并且指示帧MAC地址是否处理48位二进制地址低位24位为序列号单播地址：开头字节最低位位为0例如00-01-7a-00-00-06广播地址： 48位全部1 ff-ff-ff-ff-ff-ff、冲突区域、物理网段(冲突区域：连接到同一引线的所有站的集合逻辑网段(广播域) :限制以太网广播消息的范围。 通常，逻辑网段定义第3层网络，

3、如IP子网。 集线器的缺陷，集线器只向所连接的局域网中继信号，所有的物理设备构成一个冲突域和广播域，主机数多时：冲突严重广播泛滥，集线器、桥接器、交换机、路由交换机、交换机、路由交换机的OSI 交换机结构、总线结构、共享存储器结构、点-点连接结构、星形点连接结构、循环总线结构、二、交换机工作原理、双层交换机技术共享存储器结构、00-00-00， MAC地址存储区域数据缓冲器的源地址学习线速度传输以太网帧路径式、存储传输式、片段分离式(自由段式)、双层交换机的界限、双层交换机将网络段上的突发域限制为端口级别，但广播域三、VLAN技术、和VLAN技术的核心是通过路由和交换设备在网络的物理拓扑中建立

4、逻辑网络，使得网络中的任何几个LAN段或(和)单个站能够耦合到逻辑LAN， 广播数据包的阻塞，隔离广播域，VLAN的分割方法，基于IP地址的VLAN，基于MAC地址的VLAN，基于端口的VLAN，基于协议的VLAN，IP子网用户自定义的VLAN，标准以太网帧，DA，IEEE 802.1Q标准帧格式，VLAN原理-IEEE802.1Q标准， 802.1Q VLAN相关概念VLAN端口成员：一个端口为多个TAG端口：从该端口转发的消息必须标记为TAG标记的UNTAG端口：从该端口转发的消息没有标记为TAG标记的PVID :斯另外，将Access与中继链接、Access链接与Access链接连接的交

5、换机端口称为Access端口帧，没有VLAN标签的交换机Access端口在接收到以太网帧后，连接到具有端口的VLAN 从访问端口发送传送帧的帧内的VLAN ID，把中继链路没有连接在中继链路上的交换器端口称为中继端口帧，因为通过中继链路传送VLAN标签，所以， 在将多个VLAN的帧通过中继链路使交换机中继端口能够接收以太网帧之后，需要判断中继端口是否可以通过与帧内的VLAN ID对应的VLAN。若不是允许传送，则直接丢弃该帧并从中继端口发送，因此通常不删除VLAN，VLAN应用程序实例VLAN 60通过端口1 (untagged )端口2 (tagged )端口端口3 (未标记)端口4 (标记

6、)端口5 (标记)、表2 VLAN的示例、表1 VLAN的配置示例VLAN和IP子网之间是一对一的关系，容易管理，支持VLAN交换机的广播域和总线VLAN间通信1-传统的路由器解决方案，80/20规则，通常，我们会将网络主机分成一个逻辑网络，将这些主机的大部分通信限制在相对较小的范围内，以减少对其他主机的影响和网络在这种区分下，传统网络中的数据流模型是80/20规则(传统的小区网络通信模型)，20/80规则，新兴小区网络通信模型：传统的路由器是新兴20/80通信模型虽然三层交换技术和L3的建议、双层交换技术大大提高了以太网的性能，但是交换以太网仍然不能完全满足本地网络的需要，为了将广播和本地业

7、务限制在一定的范围内，交换以太网是逻辑的。 以往需要路由器进行分割方式的VLAN间的互操作，但是路由器的结构复杂，成本高，传输速度容易成为网络瓶颈，三层交换机的工作原理、双层交换机技术三层传输技术一次路由、多次路由表三层传输发送VLAN1、VLAN2、 三层交换机选择二层或三层交换机，目的地MAC是否是三层接口MAC，是否是三层交换机VLAN间传送，和层2交换机VLAN内传送， 第3层交换机的基本特征三层交换机具有与传统路由器相同的功能：根据IP地址选择三层校验和，用生存时间(TTL )进行路由表的更新和维护的最大差异三层交换机使用ASIC硬件转发数据包常规路由器使用CPU转发分组与常规路由器

8、相比具有三层交换机的优点：基于硬件的分组转发在转发效率低和时间低方面基本上是特殊的路由器，具有强大的交换能力和廉价的路由器。 比较路由器和三层交换机，速度： 10m1000 m10000 m传输介质： 3种双绞线、5种双绞线、多模式、单模光纤。 自动协商：通信端口自动与端对端协商最佳速度和双工协议： VLAN、广播风暴控制、QOS/COS、线头块、流控制操作、端口镜像、生成树支持路由交换：将交换机速度和路由器的流量控制功能集成在一起。 五、交换机相关技术，以太网交换机相关技术2: VLAN: VLAN是虚拟LAN的缩写，是基于一个广播域的交换机端口的集合，主要作用是隔离广播域。 IEEE 80

9、2.1Q标准定义了VLAN的基本概念和实现原理。 广播风暴控制：即使以太网交换机无法找到广播以太网帧或目标MAC地址，以太网交换机也将发送广播。 如果此类广播以太网帧太多，网络效率将会降低。 使用广播风暴控制功能，用户可以设置最大数量，并且如果接收的广播数据超过限制，交换机将丢弃重新接收的广播数据。 端口镜像配置为将一个端口发送和接收的数据自动复制到另一个端口，并将专用测试设备连接到另一个端口。 这可以测试端口发送和接收的数据。 生成树(STP )支持：生成树协议(STP )生成树协议旨在通过协商到根交换机的无环路路径来避免和消除网络中的环路。 当前的生成树协议是STP和RSTP。 用户认证：

10、在运营以太网上，运营商必须对访问网络的所有用户进行认证和计费。 目前常用的认证技术是Web认证、PPPOE认证和IEEE802.1X认证。端口通信镜像、查看角色网络中某个端口的通信、设置监视端口以确定和分析故障的方式，以及镜像的端口。 ASIC同步将在镜像端口上发送和接收的消息复制到监视端口。 镜像的端口即使是一个端口，一组端口监视端口即使具有普通的业务端口的功能，也可以是，镜像的端口，监视端口，生成树协议Spanning-Tree Protocol， 使用STP生成树协议，可以有效地管理冗馀链路：阻止循环链路备份协议标准IEEE 802.1D，STP负责端口转发权“小树枝颤抖，上层协议必须另谋生计端口聚合-链路聚合链路聚合-:捆绑多个端口并手动聚