交换机原理与应用ppt课件.ppt
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1、交换机原理与应用,一、基本以太网 1、以太网标准: 以太网是Ethernet的意思,过去使用的是十兆标准,现在是百兆到桌面,千兆做干线。 常见的标准有: 10BASE-2 细缆以太网 10BASE-5 粗缆以太网 10BASE-T 星型以太网 100BASE-T 快速以太网 1000BASE-T 千兆以太网,2、接线标准 星型以太网采用双绞线连接,双绞线是8芯,分四组,两芯一组绞在一起,故称双绞线。 8芯双绞线只用其中4芯:1、2、3、6。 常见接线方式有两种: 568B接线规范: 白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕 1 2 3 4 5 6 7 8 568A接线规范: 白绿 绿 白橙 蓝
2、白蓝 橙 白棕 棕 1 2 3 4 5 6 7 8 将568B的1和3对调,2和6对调,就得到568A。,3、接线方法 两边采用相同的接线方式叫做平接,两边采用不同的接线方式叫扭接。 不同的设备之间连接,使用平接线;相同的设备连接使用扭接线。 电脑、路由器与集线器、交换机连接时使用平接线。 这是因为网线中的4条线,一对是输入,一对是输出,输入应该与输出对应。 如果将1和3连接,2和4连接,相当于自己的输出送给自己的输入。 这样可以使网卡进入工作状态,阻止空接口关闭,而影响有些程序的运行。,二、交换机原理与应用 1、冲突域和广播域 交换机是根据网桥的原理发展起来的,学习交换机先认识两个概念: (
3、1)冲突域: 冲突域是数据必然发送到的区域。 HUB是无智能的信号驱动器,有入必出,整个由HUB组成的网络是一个冲突域。 交换机的一个接口下的网络是一个冲突域,所以交换机可以隔离冲突域。 (2)广播域: 广播数据时可以发送到的区域是一个广播域。 交换机和集线器对广播帧是透明的,所以用交换机和HUB组成的网络是一个广播域。 路由器的一个接口下的网络是一个广播域。所以路由器可以隔离广播域。,2、交换机原理 (1)端口地址表 端口地址表记录了端口下包含主机的MAC地址。端口地址表是交换机上电后自动建立的, 保存在RAM中,并且自动维护。 交换机隔离广播域的原理是根据其端口地址表和转发决策决定的。 (
4、2)转发决策 交换机的转发决策有三种操作:丢弃、转发和扩散。 丢弃:当本端口下的主机访问已知本端口下的主机时丢弃。 转发:当某端口下的主机访问已知某端口下的主机时转发。 扩散:当某端口下的主机访问未知端口下的主机时要扩散。 每个操作都要记录下发包端的MAC地址,以备其它主机的访问。 (3)成存期: 生成期是端口地址列表中表项的寿命。每个表项在建立后开始进行倒记时,每次发 送数据都要刷新记时。对于长期不发送数据主机,其MAC地址的表项在生成其结束时删除。 所以端口地地表记录的总是最活动的主机的MAC地址。,3、交换网络中的环 以太网是总线或星型结构,不能构成环路,否则会产生两个严重后果: (1)
5、产生广播风暴,造成网络堵塞。 (2)克隆帧会在各个口出现,造成地址学习(记录帧源地址)混乱。 解决环路问题方案: (1)网络在设计时,人为的避免产生环路。 (2)使用生成树STP(Spanning Tree Protocol)功能,将有环的网络剪成无环网络。 STP被IEEE802规范为802.1d标准。,生成树协议术语 (1)网桥协议数据单元:BPDU(Bridge Protocol Data Unit) BPDU是生成树协议交换机间通讯的数据单元,用于确定角色。 (2)网桥号:Bridge ID 交换机的标识号,它由优先级和MAC地址组成,优先级16位,MAC地址48位。 (3)根网桥:R
6、oot bridge 根网桥定义为网桥号最小的交换机,根网桥所有的端口都不会阻塞。 (4)根端口:Root port 非根网桥到根网桥累计路径花费最小的端口,负责本网桥与根网桥通讯的接口。 (5)指定网桥:Designated bridge 网络中到根网桥累计路径花费最小交换机,负责收发本网段数据。 (6)指定端口:Designated port 网络中到根网桥累计路径花费最小的交换机端口,根网桥每个端口都是指定端口。 (7)非指定端口:NonDesignated port 余下的端口是非指定端口,它们不参与数据的转发,也就是被阻塞的端口。 (根端口是从非根网桥选出,指定端口是网段中选出)。,
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