交換機(jī)基礎(chǔ)理論常識課件

交換機(jī)基礎(chǔ)理論常識21交換機(jī)概述1.交換機(jī)的基本概念交換機(jī)英文名稱為Switch也稱為交換式集線器,是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)吧命中設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)MAC地址,并把其存放在內(nèi)能計::更羅要要部地址表中,通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址2.1.1交換機(jī)簡介1.交換機(jī)的工作特點:擁有一條很高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣所有的端口都掛接在這條背板總線上控制電路收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAc地址的網(wǎng)卡(Nc)掛接在哪個端口上,通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口·目的MAc若不存在才廣播到所有的端口,接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址,并把它添加入內(nèi)部MAc地址表中。2.交換機(jī)的特性與網(wǎng)橋和集線器相比,交換機(jī)從下面幾方面改進(jìn)了性能(1)通過支持并行通信,提高了交換機(jī)的信息吞吐量。(2)將傳統(tǒng)的一個大局域網(wǎng)上的用戶分成若干工作組,每個端口連接一臺設(shè)備或連接一個工作組,有效地解決擁擠現(xiàn)象(3)虛擬網(wǎng)(Virtuallan)技術(shù)的出現(xiàn),給交換機(jī)的使用和管理帶來了更大的靈活性。(4)端口密度可以與集線器相媲美,一般的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是有一個或幾個服務(wù)器,而絕大部分都是普通的客戶機(jī)?？蛻魴C(jī)都需要訪問服務(wù)器,這樣就導(dǎo)致服務(wù)器的通信和事務(wù)處理能力成為整個網(wǎng)絡(luò)性能好壞的關(guān)鍵。3.交換機(jī)的三個主要功能(1)學(xué)習(xí):以太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址,并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。(2)轉(zhuǎn)發(fā)/過濾:當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時,它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口(如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口)(3)消除回路:當(dāng)交換機(jī)包括一個冗余回路時,以太網(wǎng)交換機(jī)通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生,同時允許存在后備路徑。212交換機(jī)的交換模式概念:交換機(jī)將數(shù)據(jù)從一個端口轉(zhuǎn)發(fā)至到另一個端口的處理方式稱為交換模式類型存儲轉(zhuǎn)發(fā)(StoreandForward)直通交換(cut-Through)碎片丟棄(Fragmentfree)2.1交換機(jī)概述21.2交換機(jī)的交換模式存儲轉(zhuǎn)發(fā)(Storeandforward)特點:交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后,首先將數(shù)據(jù)包存儲到緩沖器中,進(jìn)行CRC循環(huán)冗余校驗如果這個數(shù)據(jù)包有cRC錯誤,則該包將被丟棄;如果數(shù)據(jù)包完整,交換機(jī)査詢地址映射表將其轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的端口優(yōu)點:沒有殘缺數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā),可減少潛在的不必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)缺點:轉(zhuǎn)發(fā)速率比直接轉(zhuǎn)發(fā)方式慢。適用環(huán)境:存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用于普通鏈路質(zhì)量或質(zhì)量較為惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,這種方式要對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理,所以,延遲和幀的天小有關(guān)2.1.2交換機(jī)的交換模式直通交換(Cut-Through)特點:交換機(jī)只讀出數(shù)據(jù)幀的前6個字節(jié),即通過地址映射表中査找目標(biāo)地址,將數(shù)據(jù)幀傳送到相應(yīng)的端口上。直通交換能夠?qū)崿F(xiàn)較少的延遲,因為在數(shù)幀的目的地址被讀出,確定了轉(zhuǎn)發(fā)端口后馬上始轉(zhuǎn)發(fā)這個數(shù)據(jù)幀優(yōu)點:轉(zhuǎn)發(fā)速率快、減少延時和提高整體吞吐率缺點:會給整個交換網(wǎng)絡(luò)帶來許多垃圾通信包適用環(huán)境:網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較好、錯誤數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,延遲時間跟幀的大小無關(guān)。2.1.2交換機(jī)的交換模式碎片丟棄(Fragmentfree)特點:這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢査數(shù)據(jù)包的長度是否夠64個字節(jié),如