辽宁工程技术大学华为第二章课件

2 以太网交换机基础及配置

辽宁工程技术大学软件学院

辽宁工程技术大学华为第二章课件

目 标 学习完本章，应该掌握和理解： 掌握以太网基本概念和原理

掌握交换机的数据转发基本过程 掌握华为交换机的基本配置命令 掌握虚拟局域网的基本概念及基本配置命令 掌握端口汇聚配置命令 掌握生成树协议及基本配置命令

辽宁工程技术大学华为第二章课件

课程内容2.1 以太网概述 2.2 以太网交换机原理 2.3 以太网交换机的配置 2.4 虚拟局域网

2.5 端口汇聚配置2.6 生成树

2.7 应用举例

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.1 以太网概述

2.1.1 以太网的基础 2.1.2 以太网的传输介质 2.1.3 以太网的分段

2.1.4 以太网分类2.1.5 IEEE 802.3 MAC帧格式

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.1.1 以太网基础

传统的共享式以太网 以太网的冲突域

以太网广播

辽宁工程技术大学华为第二章课件

传统的共享式以太网

辽宁工程技术大学华为第二章课件

以太网冲突域

冲突不是以太网中的故障，而是作为流控的一种形式成为以太网操 作的正常组成部分，它带来快速而又自动的重新发送调整。 但是随着通信量和用户数的增加，冲突率也不断地增加，这样有效 带宽减少，网络性能降低，导致用户服务的响应时间变长。 7

辽宁工程技术大学华为第二章课件

中继器的由来嘻！嘻！ 收到了吗？ 讨厌！ 还不发 来！

100米我来帮你放 大信号吧 嘻 嘻！

100米

中继器8

辽宁工程技术大学华为第二章课件

5-4-3规则

中继器1网段1

中继器2 网段2

中继器3 网段4

中继器4网段5

网段3

在10M以太网中，网络总长度不超过5个网段，最多用4个 延长设备，且5个网段中只有三个网段可接网络设备。9

辽宁工程技术大学华为第二章课件

以太网的广播

大多数网络协议都利用广播来提供网络信息，而广播包到达所有的计 算机，计算机必须处理这些广播包，大大降低了处理器的性能。 在共享式网络中，安全问题得不到保证，由于所有数据包到达中继器 后往所有端口广播，这样信息很容易被窃取。 10

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.1.2 以太网的传输介质

名称 10BASE-5 10BASE-2

电缆 粗同轴电缆 细同轴电缆

最大区间长度 500m 200m(185m)

10BASE-T10BASE-F

双绞线光纤

100m2000m

辽宁工程技术大学华为第二章课件

快速以太网类型及传输介质

名称 100Base-T4 100Base-Tx 100Base-Fx

线缆 双绞线 双绞线 光纤

最大段长 100m 100m 2000m

优点 使用3类线 100Mbps 全双工 100Mbps 全双工

辽宁工程技术大学华为第二章课件

千兆以太网类型及传输介质名称 线缆 最大段长

1000Base-CX1000Base-T 1000Base-SX 1000Base-LX

屏蔽双绞线非屏蔽双绞线

25m100m

多模光纤单模光纤

500m3000m

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.1.3 以太网的分段交换机或路由器

对网络分段是获得高带宽的一种有效途径。 目前主要用路由器和以太网交换机完成以太网分段。

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.1.4 以太网分类 10M以太网(标准以太网)

10Base-T、10Base-2、10Base-5、10Base-F 100M以太网(快速以太网)

100Base-TX、100Base-T4

和100Base-FX 千兆以太网

1000Base-T、1000Base-CX、1000Base-FX、1000Base-SX 万兆以太网

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.1.5 IEEE 802.3 MAC帧格式64 到 1518字节 字节

7PRE

1SFD

6

6

2

2 or 3

4DATA PAD CRC

DA SA LEN LLC 控制信息

LLC 帧

PRE: 先导字节, 7个10101010,产生10MHz持续5.6微秒的方波，使 收发双方时钟同步 SFD: 帧开始标志, 10101011,指示一帧的开始 DA: 目的 MAC地址 DATA: 数据字段 PAD: 填充字段，保证帧的长度至少是64个字节 CRC: 校验和字段，用于发现传输中发生的错误16

SA: 源MAC地址

LEN: LLC帧长度，指示所承载的LLC帧的长度

辽宁工程技术大学华为第二章课件

内容回忆(1)

1.5 无线网络和IPv6

(1)无线网络含义 (2)无线局域网：IEEE802.11 (3)无线局域网分类、特点 (4)IPv6优点、表示形式(3种)、IPv6数据报 第二章以太网交换机基础及配置

2.1以太网概述

(1)传统的共享式以太网；

(2)5-4-3规则；(3)以太网的广播； (4)以太网的传输介质；

(5)以太网的分段、分类；(6)以太网帧格式。17

辽宁工程技术大学华为第二章课件

课程内容2.1 以太网概述 2.2 以太网交换机原理 2.3 以太网交换机的配置 2.4 虚拟局域网

2.5 端口汇聚配置2.6 生成树

2.7 应用举例

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.2 以太网交换机原理

2.2.1 2.2.2

以太网交换机的结构交换机的转发逻辑

2.2.3

交换机的输入/输出接口

辽宁工程技术大学华为第二章课件

2.2.1 以太网交换机的结构

高速背板总线

接 收 缓 冲 区

发 送 缓 冲 区

……...

RX TX

RX TX 物理接口

辽宁工程技术大学华为第二章课件

交换机背板总线结构

纵横式：传统的PBX(专用分组交换机) 交换结构

纵横式

宽总线：提高时钟频率和总线宽度，来提 高速率

宽总线

无阻塞网络： 一些交换网络结构，比如Banyan 等，能实现线速转发。

. . .

Banyan

. . .

无阻塞网络

线速转发条件：

背板总线速率 ≥端口速率* 端口数