第5章交换与虚拟局域网 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 第 5章 交换与虚拟局域网
本章主要内容 交换式以太网的提出 以太网交换机的工作原理 虚拟局域网VLAN 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 交换式以太网的提出 以太网交换机的工作原理 虚拟局域网VLAN 本章主要内容
重难点 交换式太以网的特点 以太网交换机的工作过程和数据传输方式 以太网交换机的通信过滤、地址学习 生成树协议 VLAN的组网方法和特点 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 • 交换式太以网的特点 • 以太网交换机的工作过程和数据传输方式 • 以太网交换机的通信过滤、地址学习 • 生成树协议 • VLAN的组网方法和特点 重难点
交换式以太网的提出 1.共享式以太网存在的主要问题 (1)覆盖的地理范围有限。 (2)网络总带宽容量固定。 (3)不能支持多种速率。 2.交换的提出 利用“分段”的方法解决共享式以太网存在的问题。 所谓的“分段”，就是将一个大型的以太网分割成两个或多 个小型的以太网，每个段（分割后的每个小以太网）使用 CSMA/CD介质访问控制方法维持段内用户的通信。 段与段之间通过一种“交换”设备进行沟通。这种交换设备 可以将在一段接收到的信息，经过简单的处理转发给另一段。 交换与虚拟局域网 返回
交换与虚拟局域网 1．共享式以太网存在的主要问题 （1）覆盖的地理范围有限。 （2）网络总带宽容量固定。 （3）不能支持多种速率。 2 ．交换的提出 利用“分段”的方法解决共享式以太网存在的问题。 所谓的“分段” ，就是将一个大型的以太网分割成两个或多 个小型的以太网，每个段（分割后的每个小以太网）使用 CSMA/CD介质访问控制方法维持段内用户的通信。 段与段之间通过一种“交换”设备进行沟通。这种交换设备 可以将在一段接收到的信息，经过简单的处理转发给另一段。 返回 交换式以太网的提出
以太网交换机的工作原理 典型的局域网交换机是以太网交换机。以太网交换机可以 通过交换机端口之间的多个并发连续，实现多节点之间数 据的并发传输。这种并发数据传输方式与共享式以太网在 某一时刻只允许一个节点占用共享信道的方式完全不同。 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 典型的局域网交换机是以太网交换机。以太网交换机可以 通过交换机端口之间的多个并发连续，实现多节点之间数 据的并发传输。这种并发数据传输方式与共享式以太网在 某一时刻只允许一个节点占用共享信道的方式完全不同。 以太网交换机的工作原理
以太网交换机的工作原理 1.,交换机的功能 交换机是一种智能设备，交换机工作在物理层和MAC 子层。交换机遵循着网桥的工作原理。 交换机通过细分网段，提高了网络的带宽；通过在网 段间发帧，又可以扩大以太网的范围。有时称交换机 (或网桥)为物理层与MAC子层的网络互连设备。所以 说，交换机是一种真正意义上的以太网连接设备。 利用交换机，可以组成各种局域网。 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 1．交换机的功能 交换机是一种智能设备，交换机工作在物理层和MAC 子层。交换机遵循着网桥的工作原理。 交换机通过细分网段，提高了网络的带宽；通过在网 段间发帧，又可以扩大以太网的范围。有时称交换机 （或网桥）为物理层与MAC子层的网络互连设备。所以 说，交换机是一种真正意义上的以太网连接设备。 利用交换机，可以组成各种局域网。 以太网交换机的工作原理
以太网交换机的工作原理 2.交换机的工作原理 (1)交换机的基本原理 可以看作是一个多端口网桥。 (2)交换机的组成原理 组成主要包括控制逻辑，交换机构和输入输出端口。 (3)交换机构的实现 ◆由普通的CPU运行软件，对存储在存储器中的帧进行处理的方式 ◆由VLSI芯片构成交换矩阵，用专用的ASIC芯片进行控制的方式 ◆采用共享型存储器结构，适于制作厢体型交换机的交换模块 (4)交换机的结构（一般类似于PC机） (5)交换机的交换方式 ◆存储转发交换方式 ◆穿通交换方式。 ◆碎片丢弃交换方式 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 2．交换机的工作原理 （1）交换机的基本原理 可以看作是一个多端口网桥。 （2）交换机的组成原理 组成主要包括控制逻辑，交换机构和输入/输出端口。 （3）交换机构的实现 ◆ 由普通的CPU运行软件，对存储在存储器中的帧进行处理的方式 ◆ 由VLSI芯片构成交换矩阵，用专用的ASIC芯片进行控制的方式 ◆ 采用共享型存储器结构，适于制作厢体型交换机的交换模块 （4）交换机的结构（一般类似于PC机） （5）交换机的交换方式 ◆ 存储转发交换方式。 ◆ 穿通交换方式。 ◆ 碎片丢弃交换方式。 以太网交换机的工作原理
以太网交换机的工作原理 3.交换机分类 (1)按照交换机的速率分类，基本上可以分为 10Mbps、10M100Mbps自适应和1Gbps交换机。 (2)按照可扩性分类，可以分为单体交换机和可堆 叠交换机。 (3)按照端口可扩展性分，可以分为固定端口交换 机、可扩展端口交换机和厢体模块式交换机。 (4)按照交换机所处的地位可以分为企业级交换机 部门级交换机和工作组交换机。 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 3．交换机分类 （1）按照交换机的速率分类，基本上可以分为 10Mbps、10M/100Mbps自适应和1Gbps交换机。 （2）按照可扩性分类，可以分为单体交换机和可堆 叠交换机。 （3）按照端口可扩展性分，可以分为固定端口交换 机、可扩展端口交换机和厢体模块式交换机。 （4）按照交换机所处的地位可以分为企业级交换机、 部门级交换机和工作组交换机。 以太网交换机的工作原理
以太网交换机的工作原理 4.三层交换机 三层交换的基本思想是使交换机具有路由功能，这样的交换机称 为路由交换机。 从另一个角度考虑，也可以使路由器具有交换功能，这样的路由 器称为交换路由器，又称为标记交换路由器。标记交换机路由器对 进入的P分组（第3层）进行分析，可以分为两类。一类是短信息 流，可以在路由器转发到下一个路由器。另一类是长信息流，长信 息流都是到同一目的地的分组，对这样的分组打上一个标记，然后 根据帧的MAC地址，形成一个转发表，按照标记在第二层进行交 换。 实现三层交换有多种方式，包括标记交换、P交换、P导航等， 但基本思想都是相似的，人们把用三层交换技术实现交换功能的交 换机称为三层交换机。 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 4．三层交换机 三层交换的基本思想是使交换机具有路由功能，这样的交换机称 为路由交换机。 从另一个角度考虑，也可以使路由器具有交换功能，这样的路由 器称为交换路由器，又称为标记交换路由器。标记交换机路由器对 进入的IP分组（第3层）进行分析，可以分为两类。一类是短信息 流，可以在路由器转发到下一个路由器。另一类是长信息流，长信 息流都是到同一目的地的分组，对这样的分组打上一个标记，然后 根据帧的MAC地址，形成一个转发表，按照标记在第二层进行交 换。 实现三层交换有多种方式，包括标记交换、IP交换、IP导航等， 但基本思想都是相似的，人们把用三层交换技术实现交换功能的交 换机称为三层交换机。 以太网交换机的工作原理
以太网交换机的工作原理 以太网交换机的工作过程 地址映射表 地址映射表 端口 IAC地址 计时 1 00-30-60-7C-F1-21(节点A0.. 52-54-4C-19-3D-03(节点B) 4 00-50-BA-27-5D-A1(节点C) 5 00-10-08-P0-33-71(节点) 6 00-00-B4BP-1B-7节点) 缓冲☒ 算机B 计算初加 计算机c 交换机的结构与工作过程 交换与虚拟局域网
交换与虚拟局域网 一．以太网交换机的工作过程 交换机的结构与工作过程 以太网交换机的工作原理