以太網(wǎng)交換及二層協(xié)議培訓(xùn)

1、以太網(wǎng)交換和雙層協(xié)議的伴訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部軟件開發(fā)二部說明者：何苑凌、內(nèi)容介紹、以太網(wǎng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以太網(wǎng)技術(shù)介紹以太網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備L2/L3交換架構(gòu)概要L2交換原理L2交換的主要功能L2協(xié)議介紹L2/L3交換的軟件以太網(wǎng)由Xerox公司PARC研究中心于1973年5月22日首次提出DIX標(biāo)準(zhǔn)VS IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)、以太網(wǎng)電纜、以太網(wǎng)發(fā)展歷史、以太網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，從速率水平來看以太網(wǎng)技術(shù)為10M、100M， 經(jīng)歷了千兆位和10G以太網(wǎng)4個(gè)階段的傳輸距離限于數(shù)百米，隨著以太網(wǎng)傳輸距離的擴(kuò)大，特別是隨著以太網(wǎng)長距離光纖傳輸技術(shù)的出現(xiàn)，以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)突破了LAN的范圍，以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成

2、為城市區(qū)域從技術(shù)融合的角度來看，由于以太網(wǎng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)的簡單性，容易支持IP服務(wù)，因此在數(shù)據(jù)服務(wù)和時(shí)分服務(wù)的融合中也發(fā)揮了重要的作用，目前以太網(wǎng)OVER VDSL、以太網(wǎng)OVER SDH等幾種技術(shù)、以太網(wǎng)在以太網(wǎng)上！ 內(nèi)容介紹、以太網(wǎng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以太網(wǎng)技術(shù)介紹以太網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備L2/L3交換體系結(jié)構(gòu)概要L2交換原理L2交換機(jī)的主要功能L2協(xié)議介紹L2/L3交換的軟件框架、IEEE802.3模型、以太網(wǎng)以太網(wǎng)特性廣播特性、以太網(wǎng)屬于廣播網(wǎng)絡(luò)的各工作站確認(rèn)該信息幀是否已發(fā)送給自己，確認(rèn)已發(fā)送給自己，然后將其發(fā)送至上位的協(xié)議層，否則丟棄。以太網(wǎng)特性半雙工和全雙工傳輸特性，半雙工或節(jié)點(diǎn)的收

3、發(fā)采用相同的傳輸線路，同時(shí)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，其他節(jié)點(diǎn)處于接收狀態(tài)，并且當(dāng)以太網(wǎng)處于半雙工狀態(tài)時(shí)，一個(gè)以太網(wǎng)段允許多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)全雙工是節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收分別的兩條傳輸線路，全雙工僅限于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)送連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收。 以太網(wǎng)特性在發(fā)送CSMA/CD操作特性、數(shù)據(jù)之前，工作站監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)是否堵塞，只有在檢測到網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，工作站才能發(fā)送數(shù)據(jù)。 工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，根據(jù)檢測最遠(yuǎn)的兩個(gè)工作站發(fā)送的數(shù)據(jù)沖突所需的時(shí)間等待時(shí)間片，以檢測剛才發(fā)送的幀是否沖突。 只要網(wǎng)絡(luò)空閑，任何站都可以發(fā)送數(shù)據(jù)，兩個(gè)站同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)發(fā)生沖突。 兩個(gè)傳輸操作都被破壞，工作站必須在一定時(shí)間后重傳，何時(shí)重傳

4、取決于延遲算法，以太網(wǎng)采用了二進(jìn)制指數(shù)保存算法。 在全雙工的情況下接收和發(fā)送被分離，因此一定不會(huì)發(fā)生沖突，所以在全雙工的情況下不需要CSMA/CD的機(jī)構(gòu)。、PRE:導(dǎo)頻字節(jié)、10101010 SFD:幀開始標(biāo)記7個(gè)、10101011 DA:目標(biāo)MAC地址SA:源MAC地址LEN/TYPE:為類型時(shí)，在以太網(wǎng)ii幀結(jié)構(gòu)中如果長度為，則表示IEEE802.3幀結(jié)構(gòu)DATA:數(shù)據(jù)字段PAD:填充字段CRC:檢查字段，7，1，6，6，2，4，641518字節(jié)，字節(jié)，CRC，的46 。 00d0.d001.2345，00d0.d001.2345，廠商，代碼，序列，編號(hào)e 0，MAC地址，帶以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)T

5、AG，TPID :標(biāo)簽協(xié)議識(shí)別符，2字節(jié)，值位16進(jìn)制的3位用戶優(yōu)先級(jí)(IEEE802.1P )， 表示包含1比特的該幀所屬的VLAN數(shù)據(jù)字段：如果是帶TAG標(biāo)簽的幀，則為421500以太幀的長度(開頭比特除外)，如果不支持VLAN標(biāo)簽，則為641518字節(jié)，如果支持VLAN標(biāo)簽，則為641522字節(jié)以太網(wǎng)的接口類型和以太網(wǎng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以太網(wǎng)技術(shù)介紹以太網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備L2/L3交換體系結(jié)構(gòu)概述L2交換原理L2交換機(jī)的主要功能L2協(xié)議介紹L2/L3交換的軟件框架、網(wǎng)絡(luò)元件、傳統(tǒng)lac 數(shù)據(jù)封裝，以太網(wǎng)幀的封裝化用戶數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序，TCP，IP，驅(qū)動(dòng)程序，MAC標(biāo)題，MAC尾，集線器層1，集

6、線器層2，1層設(shè)備：代表設(shè)備作用于HUB，7層網(wǎng)絡(luò)模型的第1層中心層3，沖孔域：在這樣的以太網(wǎng)區(qū)域中，該區(qū)域可能有一個(gè)或多個(gè)工作站，但是該區(qū)域中的工作站同時(shí)只能有一個(gè)工作站發(fā)送數(shù)據(jù)幀。交換機(jī)層1、交換機(jī)層2、2層交換：代表設(shè)備為2層以太網(wǎng)交換機(jī)，以數(shù)據(jù)鏈路層地址作為數(shù)據(jù)幀在多個(gè)端口之間交換為標(biāo)準(zhǔn)，交換機(jī)層3，最初：交換機(jī)為多端口網(wǎng)橋，主要作用是隔離沖突域，廣播風(fēng)暴后：廣播風(fēng)暴當(dāng)該區(qū)域中的工作站發(fā)送了廣播幀時(shí)(MAC地址是完全f )，區(qū)域中的其他工作站將該廣播幀分成接收路由器層1、路由器層2、3層交換：代表設(shè)備的路由器(通常被稱為路由選擇支持兩層交換并支持三層交換的交換機(jī))、把網(wǎng)絡(luò)層地址作為數(shù)據(jù)

7、包在多個(gè)端口之間進(jìn)行交換的標(biāo)準(zhǔn)、路由器層3、路由器上的每個(gè)端口都被稱為路由器接口的路由器角色隔離一個(gè)廣播域，有不同類型的交換機(jī)例如，路由器接口表示以太網(wǎng)接口、令牌環(huán)接口、ISDN接口、4-7層交換、4-7層交換：設(shè)備通信均衡交換機(jī)或應(yīng)用層交換機(jī)，以及目的地把加入了UDP協(xié)議的端口號(hào)作為傳輸基準(zhǔn)，稱為4層交換，根據(jù)HTTP協(xié)議的特征，也可用作傳輸基準(zhǔn)。TCP/IP協(xié)議棧、內(nèi)容介紹、以太網(wǎng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以太網(wǎng)技術(shù)介紹以太網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備L2/L3交換架構(gòu)概要L2交換原理L2交換的主要功能L2協(xié)議介紹L2/L3交換的核心是MAC芯片(其提供MAC源地址學(xué)習(xí)、L2層以太幀轉(zhuǎn)發(fā)、以及流控制功能)，如果

8、是L3芯片，則在MAC層芯片中有路由模塊。 交換結(jié)構(gòu)-總線交換結(jié)構(gòu)。 此交換結(jié)構(gòu)采用總線方式，帶寬相對(duì)較低，適用于低端路由選擇器。 交換機(jī)結(jié)構(gòu)-適用于交換容量中等的交換機(jī)或路徑選擇器的共享內(nèi)存交換機(jī)結(jié)構(gòu)。 適用于高容量交換機(jī)和路由器的交換機(jī)結(jié)構(gòu)-CROSSBAR交換機(jī)結(jié)構(gòu)。 單芯片交換機(jī)芯片功能框圖、內(nèi)容介紹、以太網(wǎng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以太網(wǎng)技術(shù)介紹以太網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備L2/L3交換體系結(jié)構(gòu)概述L2交換原理L2交換機(jī)的主要功能L2協(xié)議介紹L2/L3交換的軟件port10，port16，主機(jī)c，引導(dǎo)代碼，目標(biāo)MAC地址，發(fā)送源MAC地址，長度，幀內(nèi)容，校驗(yàn)代碼，開始交換，直到接收到整個(gè)幀，直通模式：

9、端口是剛接收到幀的速度由于沒有校驗(yàn)碼，容易發(fā)生錯(cuò)誤，所以用于錯(cuò)誤率低的網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)據(jù)包傳送模式-通過模式、主機(jī)a、主機(jī)b、port1、port2、port8、port9、port10傳送速度相對(duì)于通過模式慢。 因?yàn)橐獧z查檢查代碼，所以可以用于錯(cuò)誤率高的網(wǎng)絡(luò)。 分組轉(zhuǎn)發(fā)模式-存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式、主機(jī)a、主機(jī)b、端口1、主機(jī)b、端口1、端口2、端口8、端口t 9， 端口10、端口16、目的=A、源=C、內(nèi)容是以太網(wǎng)幀、空、端口1、端口2、端口8、端口t 9、端口10、端口16、MAC地址表空、L2交換密鑰這三個(gè)磁帶記錄從哪個(gè)端口接收了某個(gè)MAC地址，以及所學(xué)習(xí)的幀屬于哪個(gè)VLAN，對(duì)表示該入口屬于靜態(tài)入口

10、的標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)記，不進(jìn)行老化處理。 VLAN表主要記錄屬于VLAN的端口。 一個(gè)端口可以屬于多個(gè)VLAN。 例如，端口1同時(shí)屬于VLAN1和VLAN3，該端口以802.1Q幀格式輸出。 端口寄存器表：主要記錄該端口的默認(rèn)VLAN。L2交換進(jìn)程-在初始配置中，假定一臺(tái)主機(jī)連接到一臺(tái)交換機(jī)、四個(gè)端口、一、二、三、四個(gè)端口，并且這四臺(tái)主機(jī)的MAC地址分別是MAC A、MAC B、MAC C和MAC D L2交換過程-地址學(xué)習(xí)，假設(shè)主機(jī)d向主機(jī)b發(fā)送幀，由于端口4的PVID號(hào)為2，所以在地址學(xué)習(xí)表中記入項(xiàng)目(學(xué)習(xí)源地址):L2交換過程-橋接轉(zhuǎn)發(fā)，假設(shè)主機(jī)b向主機(jī)d發(fā)送幀，交換器向端口2 在該幀的(按目的

11、地MAC地址查找地址學(xué)習(xí)表)、L2交換步驟-洪泛步驟中，主機(jī)a向主機(jī)c發(fā)送沒有TAG的幀，在交換器從端口1接收后，向該幀的目的地MAC地址(MAC C )發(fā)送端口1的PVID(PVID1 )創(chuàng)建單個(gè)MAC組播表，并將MAC組播組(由組播MAC地址劃分和VID標(biāo)識(shí))和加入組播組的組播成員(如果由交換機(jī)的端口號(hào)標(biāo)識(shí)的查找表失敗，則以VID號(hào)標(biāo)識(shí)VLP 另外，Igmpsnooping功能、Igmpsnooping的作用是在2層交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)IGMP多播的功能，認(rèn)為L2交換機(jī)是在主機(jī)和路由器(L3交換機(jī))之間。 同時(shí)，路由器和主機(jī)之間通過IGMP協(xié)議在路由器上建立了IP組播組和成員關(guān)系，路由器向所有的端

12、口發(fā)送查詢包，詢問哪個(gè)主機(jī)想加入到某個(gè)IP組播組。 L2交換機(jī)窺視這些信息制作了L2組播表，內(nèi)容介紹、以太網(wǎng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以太網(wǎng)技術(shù)介紹以太網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)設(shè)備L2/L3交換體系結(jié)構(gòu)概要L2交換原理L2交換機(jī)的主要功能L2協(xié)議介紹L2/L3交換的軟件框架L2層交換機(jī)提供10/100MTX 100MFX射線端口(單模式和多模式)、1000MLX單模式/多模式燈端口1000M SX多模式燈端口1000M CX銅線電接口(最高25米) 1000 m TT 2 )具有一定的交換容量，用24 2個(gè)雙層交換機(jī)進(jìn)行修正，全雙工、全負(fù)荷時(shí)的流量為24100 m 21000 m4.4g3)應(yīng)對(duì)MAC地址自動(dòng)學(xué)習(xí)和地址惡化，路由交換機(jī)的雙層轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)是MAC地址表，剛啟動(dòng)后的地址表為空， 所接收的以太網(wǎng)幀的來源MAC地址需要端口學(xué)習(xí)的典型L2交換機(jī)支持8K個(gè)MAC地址表，容量大的可以支持16K-64K 4)基于端口的VLAN、端口和基于協(xié)議的VLAN 典型的L2交換機(jī)支持256個(gè)VLAN項(xiàng)，最多4K個(gè)。 基本功能；5 )支持5)802.1q的VLAN標(biāo)簽幀格式，802.