以太網交換技術總結

11mac地址進展轉發(fā)共享式與交換式以太網共享式以太網Hub與同軸電纜都是典型的共享式以太網所用的設備，工作在OSI模型的物理層。Hub與同軸電纜所連接的設備位于一個沖突域中，域中是設備共享寬帶，CSMA/CD機制來檢測及避開沖突。缺點：濾，從而影響主機處理性能。絡安全隱患。交換式以太網了一局部不需要轉發(fā)的報文。交換式以太網所使用的設備是網橋和二層交換機。性更加豐富。二層交換機也承受CSMA/CD機制來檢測以及避開沖突，但與Hub所不同的生。所以交換式以太網的交換效率大大高于共享式以太網。MAC地址學習為了轉發(fā)報文，以太網交換機需要維護mac地址表。Mac地址表的表項中包mac地址、本交換機連接主機的端口等信息。mac地址學習時，需要遵循的原則：一個mac地址只能被一個端口學習。一個端口可學習多個mac地址。mac地址，則會刪除原有的表項。Hub，Hub連接多個mac地址。數據幀的轉發(fā)Macmac地址表項進展數據幀轉發(fā)。在進展轉發(fā)時，遵循以下規(guī)章：對于單播數據幀，則從幀目的mac地址相對應的端口轉發(fā)出去。對于未知單播、組播幀、播送幀，則從除源端口外的其他端口轉發(fā)出去。數據幀的過濾macmac地址表中有表項存在，且表項此幀。幀的過濾發(fā)生在一個端口學習到多個mac地址的狀況下。播送域的數據幀，它的目的是要讓本地網絡中全部以二層交換機不能隔離播送。播送域是指播送幀能到達的范圍。三層交換機不會轉發(fā)播送幀。其次十九章配置vlanvlan技術簡介vlan技術實現(xiàn)了在二層交換機進展播送域的劃分，完善地解決了路由器劃分播送域存在的困難。域，不同的vlan間的設備不能直接互通，只能通過路由器等三層設備而互通。vlan內。Vlanvlanvlan包含的用戶可以連接在同一個交換機上，也可以跨越交換機，甚至可以跨越路由器。Vlan技術的有點：有效掌握播送域范圍：播送域被限制在一個vlan內，播送流量僅在vlan中傳播，節(jié)約了帶寬，提高了網絡的處理力量。增加局域網的安全性：不同vlan內的報文在傳輸時是相互隔離的。用vlanvlanvlan之內。目前，絕大多數的以太網交換機都能支持vlan，使用vlan構建局域網，組網lan內的播送流量，是高效率、低本錢的方案。vlan類型基于端口的vlan劃分vlan劃分方法，它依據設備端口來定vlanvlan的數據幀了?；诙丝诘膙lan劃分方法的優(yōu)點是定義vlan成員格外簡潔，只要指定交換vlan用戶離開原來的接入端口，而連接到的交換機vlanID。macvlan劃分這種劃分vlan的方法是依據每個主機的mac地址來劃分vlanvlanmacvlan的對應關系。vlan的方法其最大優(yōu)點就是當用戶物理位置移動時，即從一個交換機換到其他的交換機時，vlanmac地址vlan。這種方法的缺點是初始配置時，全部的用戶的mac地址都需要收集，并逐個配vlan組的成員，這樣就無法限制播送幀。vlanvlan是依據端口收到的報文所屬的協(xié)議類型來給報文安排不同的IDvlanIP、IPX。vlanvlan中傳輸。實際當中的應用比較少基于子網的vlan劃分IPvlanIP地址及子網掩碼作為依據來進展劃分的。IPvlan的對應關系，vlanIP地址發(fā)出的vlan中傳送。vlan劃分方法治理配置敏捷，網絡用戶自由移動位置而不需要重配置vlan用戶，這對播送的抑制效率有所下降?；诙丝诘膙lan都支持的一種vlan劃分方法。vlan技術原理以太網交換機依據macMac地址表中包含了端口和端mac地址的映射關系。mac地址來打算轉vlanvlan標簽的端口之間能夠相互轉發(fā)數據幀。vlan的幀格式〔TPID〕和兩個字節(jié)的標簽掌握信息TC。TPIDIEEE802.1QTPID包含一個固定的值0x8100.TCI包含的是幀的掌握信息，包含的一些元素：80~7。CFI：CFI0說明是標準格式，1為非標準格式。的編號。Vlan4096個，每個802.1Q協(xié)議的交換機發(fā)送出來的數據幀都會包含這個域，以指明自己vlan。單交換機vlan標簽操作交換機給幀附加的標簽中的vlanID等于端口所屬vlan的ID端口所屬的vlan稱為端口默認vlan，又稱為PVID。vlan802.1Q標簽。這樣，對于終端主機來說，它發(fā)出和接收到的都是一般的以太網幀。vlanAccess鏈路類型端口。Accessvlanvlan標簽，對終端主機透亮，所以通常用來連接不需要識別802.1Q協(xié)議的設備。如終端主機、路由器?？缃粨Q機vlan標簽操作802.1Q標簽。vlan信息才不會喪失。Trunk鏈路類型端口Trunkvlan的數據幀，并且接收和發(fā)送過程中不對幀中的標簽進展任何操作。但是發(fā)送幀時，端口要剝離默認vlan〔PVID〕vlan標簽。Trunk端口通常用于跨交換機vlanPCAccess端口；交換機之間互連的Trunk端口Hybrid鏈路類型端口Hybridvlanvlan幀進展剝離標簽操作。Hybrid端口。STP生成背景并且在當前活動路徑發(fā)生鼓掌時激活被阻斷的冗余備份鏈路來恢復網絡的連通性，保障業(yè)務的不連續(xù)效勞。STPSTP用于在局域網中消退數據鏈路層物理環(huán)路的協(xié)議，其標準名稱為成的報文處理力量下降的問題發(fā)生。橋協(xié)議數據單元包含了足夠的信息來完成生成樹的計算。BPDU分為如下兩類：配置BPDU：用來進展生成樹計算和維護生成樹拓撲的報文。TCNBPDU：當拓撲構造發(fā)生變化時，用來通知相關設備網絡拓撲構造發(fā)生變化的報文。STPBPDU報文攜帶了如下幾個重要信息：〔1〕根橋ID〔2〕根路徑開銷〔3〕制定橋〔4〕指定端口為0，指定橋ID為自身設備ID，指定端口為本端口。各臺設備都向外發(fā)送自己橋，打算端口角色。對于整個STP網絡，唯一的一個根橋被選舉出來。對于全部的非根橋，選舉出根端口和指定端口，負責流量轉發(fā)。網絡收斂后，根橋會依據肯定的時間間隔產生并向外發(fā)送配置BPDU，RootIDRootPathCostDesignatedBridgeIDDesignatedPortID等信息，然后傳播到整個網絡。根橋的選舉網絡初始化時，網絡中全部的STP設備都認為自己是“根橋BPDUID，ID最小的設備被選為根橋。BPDU進展轉發(fā)，從而保證拓撲的穩(wěn)定。mac地址在網絡中是唯一的，所以網絡中總能夠選舉出根橋。確定端口角色STP的作用是通過阻斷冗余鏈路使一個有回路的橋接網絡修剪成一個無回路而做到這一點。確定端口狀態(tài)的過程：根橋上的全部端口為指定端口〔DP〕為每個非根橋選擇根路徑開銷最小的那個端口作為根端口〔RP根橋的路徑是此網橋到根橋的最正確路徑。理段的端口作為指定端口，負責所在物理段上的數據轉發(fā)。既不是指定端口也不是跟端口的端口是Alternate端口，置于堵塞狀態(tài)，不轉發(fā)一般以太網數據幀。根路徑開銷STP在進展根路BPDU中的根路徑開銷值加上自己接收端口的鏈路0；對非根橋來說，根路徑開銷為到達根橋的最短路徑上全部路徑開銷的和。橋ID的作用ID來打算端口的角色。ID小的ID可以對經過多個橋到達根橋的路徑好壞進展最終判定。ID的作用IDID來打算端口的角色。協(xié)議會比較端口所連接上游的端口ID，所連接到上游指定端口ID最小的端口被選舉為跟端口。端口ID由端口索引號和端口優(yōu)先級兩局部組成。在進展比較時，先比較端口的端口優(yōu)先。端口狀態(tài)802.1D5種狀態(tài)：Disabled：表示該端口處于失效狀態(tài)，不接收和發(fā)送任何報文。cpu進展處理。不過不能發(fā)送配置消息，也不進展地址學習?？梢越邮詹l(fā)送BPDU配置消息。BPDU配置消息。BPDU配置消息的接收、處理和發(fā)送。BPDU消息有一個充分時間在網絡中傳播，杜絕由于BPDU喪失而造成STP計算錯誤，導致環(huán)路的可能。RSTPRSTP是STP協(xié)議的優(yōu)化版。也是通過配置消息來傳遞生成樹信息，并進展生成樹計算的。RSTP能夠完成生成樹的全部功能，不同之處在于：在某些狀況下，當一個端口被選為跟端口或指定端口后，RSTP減小了端口從堵塞到轉發(fā)的時延，盡可能快地恢復網絡連通性，供給更好的用戶效勞。RSTP從三方面實現(xiàn)“快速”功能：端口被選為根端口指定邊緣端口MSTPvlan共享一顆生Trunkvlan要么全部處于轉發(fā)狀態(tài)，要么全部處于堵塞狀態(tài)。IEEE802.1s定義的MSTP可以實現(xiàn)vlan級負載均衡。SMTP協(xié)議后來被合并802.1Q-2003標準。vlanvlan維護一顆生成樹的vlanvlan在vlan一級的負載分組。生成樹協(xié)議的比較STPRSTP在STP功能根底上，通過使根端口快速進入轉發(fā)狀態(tài)、承受握手機制和設置邊緣端口等方法，供給了更快的收斂速度。MSTPSTP、RSTP。STP/RSTPMSTP的設備識別并應用于生成樹計算。RSTP、MSTPSTP的端口狀態(tài)也有所不同STP選舉過程：都是小的優(yōu)先級越優(yōu)先選舉根橋：+MAC地址確定端口角色根端口：非根網橋上必有一根端口 RP非根橋上根路徑開銷最小的端口IDID，+端口索引號指定端口：每一個物理段撒謊能夠必需有一個指定端口 DP根橋上全部端口都是指定端口每個物理段上指定橋的端口