以太網(wǎng)交換機(jī)常用功能及協(xié)議總結(jié)

以太網(wǎng)交換機(jī)常用功能及協(xié)議總結(jié)出了嚴(yán)格的要求，即具有高度的信息安全性、電信級的網(wǎng)絡(luò)牢靠性、強(qiáng)大的網(wǎng)管功能，并且能保證用戶的接入帶寬，支持VLAN、組播、STP〔生成樹協(xié)議〕、QoS保證、SNMP、RMON等功能和協(xié)議。VLAN與第3層〔路由〕2層〔交換〕LAN的構(gòu)造能夠明顯改善整個(gè)網(wǎng)的性能。傳2層LAN交換提倡平坦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，充分利用線速交換功能傳輸數(shù)據(jù)，不是通過傳統(tǒng)的路由器降低網(wǎng)絡(luò)速度。同時(shí)，在構(gòu)造平坦的大型網(wǎng)絡(luò)中，常常會受到大量播送和偶然發(fā)生的播送風(fēng)暴的困擾，使網(wǎng)絡(luò)性能降低。過去，只能將網(wǎng)絡(luò)分為更小的網(wǎng)段，各網(wǎng)段之間通過VLAN供給了另一種解決方案。VLANVLANVLAN802.1Q1998年出臺的，802.1Q802.1QVLAN中專有性，標(biāo)VLAN的方案。VLAN就是不考慮用戶的物理位置而依據(jù)功能、應(yīng)用等因素將用戶規(guī)律上劃分為一個(gè)個(gè)功能相對獨(dú)立的工作組，每個(gè)用戶主機(jī)都連接在一個(gè)支持VLAN的VLANVLANVLAN信息是相互隔離的。這樣，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分割成多個(gè)不同的播送域。虛擬局域網(wǎng)〔VLAN〕的消滅打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的很多固有觀念，使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造變得敏捷、便利、隨心所欲。VLAN優(yōu)勢縮小播送域，掌握播送風(fēng)暴，提高帶寬的使用率不同播送域的成員不能相互訪問，供給網(wǎng)絡(luò)安全性規(guī)律劃分VLAN組，打破了地域的限制，當(dāng)組成員物理位置變遷時(shí)減小搬遷的簡單性MAC地址和源MAC地址之后，它是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流過濾的根底。標(biāo)記頭由標(biāo)記協(xié)議標(biāo)識符(TagProtocolIdentifier，TPID)和標(biāo)記掌握信息(TagControlInformation，TCI)TPIDTPID長兩V2802.1QTagType0x8100。用戶優(yōu)先權(quán)：userpriority307，說明幀的優(yōu)先權(quán)。flagIEEE802.5令牌的幀格式。VLAN標(biāo)識符：VLANidentifier〔VLANID〕，12VLAN建立的關(guān)聯(lián)。網(wǎng)橋可以依據(jù)以上信息將幀僅轉(zhuǎn)發(fā)到與特定VLANID相關(guān)的端口，能夠依據(jù)優(yōu)先權(quán)打算轉(zhuǎn)發(fā)幀的挨次。更重要的是，交換時(shí)機(jī)保存該標(biāo)記；即使橋接仍舊是點(diǎn)到點(diǎn)的，該標(biāo)記中的信息仍舊能夠幫助幀在非路由網(wǎng)絡(luò)中“路由“。通過VLAN，你可以跨越多個(gè)LAN，創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的規(guī)律組。這些規(guī)律組可能要跨越一個(gè)或多個(gè)第2層交換機(jī)，或者是建立在交換機(jī)到交VLAN就定義一個(gè)播送域。VLAN通過交換技術(shù)將通信量進(jìn)展有效分別，從而更好地利用帶寬，并可從規(guī)律的角度動身LAN根底設(shè)施分割成多個(gè)子網(wǎng)，它允許各個(gè)局域網(wǎng)運(yùn)行不同的應(yīng)用協(xié)議和拓?fù)錁?gòu)造。交換機(jī)可以支持VLAN的多種實(shí)現(xiàn)方式，如基于端口的VLAN、基于MAC地址的VLAN、基于VLAN等。基于端口的VLAN簡潔通用，可以任意指定多個(gè)端口為一個(gè)VLAN，比較MACVLANMAC地址來設(shè)VLANVLAN，IP地址、子網(wǎng)掩碼或協(xié)議類型來指定子網(wǎng)，這種定義方法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議和IP地址轉(zhuǎn)變時(shí)，交換機(jī)能自動識VLAN組播技術(shù)網(wǎng)絡(luò)中的多媒體視頻應(yīng)可能在不同的網(wǎng)段/子網(wǎng)內(nèi)，需要有多址播送路由協(xié)議才能使客戶端工作站和效勞器相連接，組播技術(shù)解決了網(wǎng)絡(luò)帶寬無謂鋪張的問題?；贛ACIPVOD視頻點(diǎn)播等大數(shù)據(jù)量傳輸時(shí)，并不是單獨(dú)為每個(gè)用戶分別發(fā)送數(shù)據(jù)包，而是以單一數(shù)據(jù)包的形式，經(jīng)層層復(fù)制，在帶寬占用率相當(dāng)?shù)偷臓顩r下，最終用戶卻能以相當(dāng)平滑的速度接收數(shù)據(jù)包，ZONET的ZFS3024M可分別基于Layer2的MAC地址或Layer3的IP地址進(jìn)展接收播送組的設(shè)定，對多媒體業(yè)務(wù)的開展有良好的支持。網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議實(shí)現(xiàn)解決終端的動態(tài)登記用Internet〔IGMPInternetGroupManagementlIGMPIGMP應(yīng)答報(bào)文〔含組播組標(biāo)識號〕來確定參與某個(gè)組播組，也可以主動向交換機(jī)發(fā)送懇求參加某個(gè)組播組的IGMP報(bào)文。除該項(xiàng)登記。組播路由協(xié)議IGMP協(xié)議確定組播組和交換機(jī)之間的組成員關(guān)系，但是交換機(jī)之間還需要有組播路由算法使信息包能夠遍歷全部連接組播組成員的交換機(jī)，這需要組播路由協(xié)議來完成。DVMRP協(xié)議DVMRP〔DistanceVectorMulticastRoutingProtocol〕名為距離向量組播選路協(xié)議。該協(xié)議分兩步實(shí)現(xiàn)組播報(bào)文傳送：第一步是反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)，其次步是剪枝〔Prune〕。PIM協(xié)議PIM〔ProtocolIndependentMulticast〕Internet上唯一的商業(yè)使用的多址播送路由協(xié)議。它有兩種模式：DM〔DenseMode密集模式〕SM〔SparseMode〕。DenseModeDVMRPMOSPF和PIM-DM都是基于這種密集模式下的協(xié)議；SparseMode絡(luò)帶寬也不充分的狀況，PIM-SM和CoreBasedTrees(CBT)是基于這種稀疏模式下的組播路由協(xié)議。PIM變化時(shí)才播送，CPU負(fù)荷??；DVMRP周期性播送，CPU負(fù)荷大。其次層組播協(xié)議實(shí)現(xiàn)IGMPSnooping顧名思義，IGMPSnooping就是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送IGMP報(bào)文時(shí)，其次層通過某種手段偵聽IGMPMAC組播地址。當(dāng)收MAC地址的端口，實(shí)現(xiàn)組播功能，這種方法可以提高組播的效率。IGMPsnooping承受軟件的方法，中斷交換機(jī)的CPU，來告知交換機(jī)不必向沒有多址播送應(yīng)用需求的工作站播送，從而降低交換機(jī)的負(fù)荷容錯(cuò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)就是避開單點(diǎn)故障，在網(wǎng)絡(luò)某處發(fā)生故障的狀況下，系統(tǒng)能正常運(yùn)行。交換機(jī)應(yīng)當(dāng)在三個(gè)方面支持網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)：鏈路冗余、生成樹和主干〔Trunking〕通路。鏈路冗余技術(shù)鏈路冗余技術(shù)可以在交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間定義兩條鏈路：一條為主鏈路，另一條為備用鏈路。信息交換，主鏈路假設(shè)恢復(fù)，可以再重切換到主鏈路上。生成樹〔STP〕技術(shù)生成樹〔STP〕技術(shù)允許交換機(jī)之間存在冗余鏈路，正常狀況下，交換機(jī)之間只允許一條鏈路工作，別的冗余鏈路被堵塞，這是通過生成樹算法來實(shí)現(xiàn)的。態(tài)，保證交換機(jī)之間存在通信鏈路。一般是為每一個(gè)VLAN產(chǎn)生一個(gè)生成樹，這樣，每一個(gè)VLAN內(nèi)都允許有冗余鏈路來保證系統(tǒng)的容錯(cuò)性。鏈路。這兩條鏈路互為備份，只要有一條能正常通信，就能保證連接成功。而生成樹技術(shù)可以在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置冗余鏈路，只要網(wǎng)絡(luò)連通性不被破壞，就能保證網(wǎng)絡(luò)連接成功。主干〔Trunking〕技術(shù)第三種方法是主干〔Trunking〕技術(shù)，也叫鏈路聚合〔LinkAggregation〕技術(shù)。通過使用MACClient來說，鏈路的聚合在規(guī)律上等同于一條鏈路，只是鏈路通信容量增加了很多。鏈路聚合〔Trunking〕功能是將交換機(jī)的多個(gè)低帶寬交換端口捆綁成一條高帶寬鏈路，通過幾個(gè)端口進(jìn)展鏈路負(fù)載平衡，避開鏈路消滅擁塞現(xiàn)象，打比方來說，鏈路聚合就如同超市設(shè)置多個(gè)收銀臺以防止收銀臺過少而消滅消費(fèi)者排隊(duì)等候過長的現(xiàn)象。通過配置，可通過2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)端口進(jìn)展捆綁，分別負(fù)責(zé)特定端口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，防止單條鏈路轉(zhuǎn)發(fā)速率過低而消滅丟包的現(xiàn)象。失效鏈路所連端口。主干中一條或多條物理鏈路失效，不會影響兩臺交換機(jī)的連通性，只是鏈路帶寬隨著失效鏈路數(shù)的增加而下降，因此主干技術(shù)是提高網(wǎng)絡(luò)帶寬和容錯(cuò)的有效方法QoS保證QoS〔QualityofService〕ATM中的專用術(shù)語，在IPQoS的，但利IP傳VOD等多媒體信息的應(yīng)用需求越來越多，IP作為一個(gè)打包的協(xié)議顯得有點(diǎn)力不從心：延遲長且不為定值，丟包造成信號不連續(xù)且失真大。大，甚至報(bào)文喪失。假設(shè)以太網(wǎng)不能對信息流安排不同的優(yōu)先級，時(shí)間敏感的數(shù)據(jù)流和一般QoS保證通過對數(shù)據(jù)流設(shè)置優(yōu)先級來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級設(shè)置存在兩種方法：一是基于IEEE802.1p標(biāo)準(zhǔn)的其次層鏈路幀優(yōu)先級〔3BITS〕；二是基于Ipv4的TOS，只適合TCP/IP協(xié)議〔3BITS〕IP源地址、目的地址及它們的組合、源或目的TCP/UDPIP首部內(nèi)容進(jìn)展分類。配置和治理及其安全性益，除授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)治理員外，其它用戶不能任憑操作。目前訪問以太網(wǎng)交換機(jī)的途徑主要有TelnetSNMP網(wǎng)管工作站；四是基WEB的網(wǎng)絡(luò)治理系統(tǒng)。訪問；其次種方法中用戶終端可用遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet，登錄到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，通過用戶終端命令完成對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的訪問。的用戶名和口令。通過SNMPSNMP代理識別的公共字符串。假設(shè)代理能識別信息報(bào)中的公共字符串，則執(zhí)行信息報(bào)指定的動作，否則，對信息報(bào)不予理睬。SNMPv2MD5SNMPWebWeb嵌入的方式，WebWeb地址，這樣可以輕松Web效勞器時(shí)要供給口令，以保證安全性。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和治理SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)簡潔網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議〔SNMP〕已成為治理分布的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要手段，SNMP用嵌入在網(wǎng)絡(luò)設(shè)們記錄在本地系統(tǒng)治理信息庫〔MIB〕MIB得到這些信息。MIBSNMP代理。傳統(tǒng)的SNMP的模式存在如下缺陷：定時(shí)輪詢鋪張帶寬，甚至有可能造成堵塞，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大問題更為突出。SNMP把全部負(fù)擔(dān)都加在網(wǎng)絡(luò)治理工作站上，CPU擔(dān)當(dāng)大量網(wǎng)絡(luò)段的流量計(jì)算、分析工作。SNMP代理只記錄反映單個(gè)監(jiān)測段的信息，從中很難覺察整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的流量狀態(tài)。MON(RemoteMonitoring)RMON同SNMPC/SRMON探測器或代理作為效勞器，保存采集到RMON代理SNMP實(shí)現(xiàn)。遍布在LANRMON代理，不會干擾網(wǎng)絡(luò)，它能自開工作，無論何時(shí)消滅