以太网交换机基础及配置

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

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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

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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

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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

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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

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传统的共享式以太网

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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。

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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