第6章局域网交换
第六章 软交换技术
信令网关（SG）
实现SCN网络与IP网络的信令互通，提供SS7信令点和IP 网内呼叫控制实体（软交换/呼叫服务器/媒体网关控制器） 双向的信令接口，实现SCN信令的中继、转换或终结处理。 信令网关的协议包含两部分： SCN侧信令协议：信令网关必须发送、接收标准的 SCN信令消息，如标准的七号信令协议。 IP网络侧协议：采用IETF的SIGTRAN协议，完成7号 信令在IP网络层的封装，解决7号信令网与IP网实体相 互跨界访问的需要。
4.软交换的主要功能
AAA 服务器 Radius SS7/IP 业务提供 SG 网络管理 应用服务器 待定
网管系统
SNMP
H.323
H.323 网络 SIP 网络
软交换
No.7 网络
SIP 计费 SSF 呼叫控制 互 通
SIP/BICC 软交换
INAP/IP SG 现有 IN
H.248 媒体网关
SIP SIP 终端
FRAMEWORK
End User
1
2
软交换系统原理
软交换概念 软交换系统组成 软交换系统协议栈 软交换系统网关和接入技术 软交换系统业务技术 软交换控制器原理
3
1.软交换概念
传统电路交换机体系结构
软交换体系结构
应用服务器
网络管理与计费
业务控制层
管理/业务控制 开放的接口协议
信令/呼叫控制 电路交换矩阵
计费功能
5.软交换网关和接入技术
H.323 电话网 核心分组网 SIP电 话网 Ethernet Switch IAD
SG
No.7 信令网 PSTN /PLMN
TG
POTS V5
AG
DSLA网关 SG
第6章 Internet基顾
根据不同的取值范围，IP地址可以分为五类。五类IP地址的区别如下图 所示。IP地址中的前5位用于标识IP地址的类别，A类地址的第一位为“0”，B 类地址的前两位为“10”，C类地址的前三位为“110”，D类地址的前四位为 “1110”，E类地址的前五位为“11110”。其中，A类、B类与C类地址为基本 的IP地址。由于IP地址的长度限定于32位，类标识符的长度越长，则可用的 地址空间越小。
网络号和主机号。网络号是一个网络在Internet上惟一标识，主机号是
一台网络设备在特定网络内的惟一编号。
IP地址 网络号 主机号
IP地址的结构
2．IP地址的分类 IP地址的长度为32位，分为4段，每段8位，用十进制数字表示，每 段数字范围为0～255，段与段之间用“.”隔开。
第6章
Internet基础
A类地址 0 B类地址 1 0 C类地址 1 1 0 D类地址 1 1 1 0 E类地址 1 1 1 1 0 网络地址(7位) 网络地址(14位) 网络地址(21位) 主机地址(24位) 主机地址(16位) 主机地址(8位) 1.0.0.0~127.255.255.255 128.0.0.0~191.255.255.255 192.0.0.0~223.255.255.255 224.0.0.0~239.255.255.255
通过局域网接入
第6章
Internet基础
ISP的概念
在学习Internet的基本接入方式之前，需要知道什么是ISP。 Internet服务提供者（ISP，Internet service provider）是用户接入 Internet的切入口。一方面，它为用户提供Internet接入服务；另一方 面，它也为用户提供各类信息服务。 一般来说，用户计算机接入Internet的方式主要有两种：
《计算机网络》第6章课后习题
1.与广域网相比，局域网有哪些特点？参考答案：1)较小的地域范围。
2)传输速率高，误码率低。
3)通常为一个单位所建，并自行管理和使用。
4)可使用的传输介质较丰富。
5)较简单的网络拓扑结构。
6)有限的站点数量。
2. 局域网的3个关键技术是什么？试分析10BASE-T以太网所采用的技术。
参考答案：局域网的三个关键技术是拓扑结构、数据传输形式及介质访问控制方法。
10BASE-T以太网的物理拓扑结构为星型（逻辑拓扑结构为总线型），采用基带传输，使用CSMA/CD的介质访问控制方法。
3．以太网与总线网这两个概念有什么关系？参考答案：总线网是指拓扑结构为总线的网络，而以太网是指采用CSMA/CD介质访问控制方法的局域网，早期以太网的物理拓扑结构采用了总线型拓扑，也属于总线型网络，但现在的以太网大多为星型拓扑。
4．以太网与IEEE802.3网络的相同点有哪些？不同点有哪些？参考答案：二者都采用了总线型拓扑结构和基带传输方法，并且都使用CSMA/CD的介质访问控制方法。
不同之处主要有：1）帧结构有些细微的差别：帧首部的第13-14位的定义不同，IEEE802.3定义为数据字段的长度，而DIX Ethernet II定义为网络层协议类型；2）介质稍有不同，IEEE802.3标准定义了同轴电缆、双绞线和光纤三种介质，而DIX Ethernet II只使用同轴电缆。
5．IEEE 802标准规定了哪些层次？参考答案：IEEE 802标准规定了物理层和数据链路层两个层次。
其中又把数据链路层分为逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）两个功能子层。
6．试分析CSMA/CD介质访问控制技术的工作原理。
参考答案：CSMA/CD介质访问控制技术被广泛应用于以太网中。
CSMA/CD的工作原理是：当某个站点要发送数据时，它首先监听介质：①如果介质是空闲的，则发送；②如果介质是忙的，则继续监听，一旦发现介质空闲，就立即发送；③站点在发送帧的同时需要继续监听是否发生冲突（碰撞），若在帧发送期间检测到冲突，就立即停止发送，并向介质发送一串阻塞信号以强化冲突，保证让总线上的其他站点都知道已发生了冲突；④发送了阻塞信号后，等待一段随机时间，返回步骤①重试。
计算机网络技术第6章 网段(子网)分割
由于所有传输介质（电缆、光纤、无线介质）都有衰减
特性，数据信号会因衰减而无法在接收端恢复，因而限
制了网络节点之间的传输距离。中继器接收从一个网段 传来的信号，重新生成信号，再发送到另外一个网段， 使其在另外一个网段中的传输保证信号的完整性。这样 的接力式传输，延长了网络距离。
第 6章
网段（子网）分割
将一个局域网分解为多个简单网段的目的有以下几种原因：
延伸网络距离；
分解网络负荷；
隔离广播； பைடு நூலகம்现网络安全策略。
完成上述连接的网络设备有：中继器、交换机和路由器。早 期的网络中还使用一种称为网桥的设备。但是网桥的所有功
能目前的交换机都能够完成，且交换机的功能更全面、更灵
用集线器连接的网络，当一台计算机发送数据时，集线器会
把数据报向所有端口转发。这时其他计算机的通信就需要等 待，浪费了网络的带宽。网络教科书把一组处于同一共享、 争用的网络区域，称为冲突域。冲突域是指计算机同时使用 传输介质和交换设备会发生冲突的区域。
图6.5 分割广播域
《_网络互连技术与实训》-第6章高级交换技术
6.2.1 QoS演算法
•·
• •
通常QoS提供以下3種服務模型。
① Best-Effort service（盡力而為服務模型） ② Integrated service（綜合服務模型，簡稱IntServ） • ③ Differentiated service（區分服務模型，簡稱 Diff-Serv）
2．PIM-SM
6.2 QoS服務品質
•·
QoS（Quality of Service）服務品質，是網路的一 種安全機制，是用來解決網路延遲和阻塞等問題的一種 技術。
•·
在正常情況下，如果網路只用於特定的無時間限 制的應用系統，並不需要QoS，比如Web應用或E-mail 設置等。
•·
但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要，當 網路超載或擁塞時，QoS能確保重要業務量不受延遲 或丟棄，同時保證網路的高效運行。
•第 6 章 • 高級交換技術
6.1 6.2 6.3
多播
QoS服務品質 網路管理
6.1 多播
•·
傳統的IP通信有兩種方式，一是在一臺源IP主 機和一臺目的IP主機之間進行，即單播Unicast；第二 種是在一臺源IP主機和網路中所有其他的IP主機之間 進行，即廣播Broadcast。
• · 如果要將資訊發送給網路中的多個主機而非所有主 機，則要麼採用廣播方式要麼由源主機分別向網路中的 多臺目標主機以單播方式發送IP包。
•· •·
PIM協議報文基於UDP協議，端口號為103，使 用的專門多播地址為224.0.0.13。 根據實現機制的不同，PIM協議可以分為PIMDM、PIM-SM和PIM-SSM 3種，如圖6.10所示。
1．PIM-DM
– （1）H3C設備配置PIM-DM – （2）Cisco交換機上配置PIM-DM
第06章-局域网组网-计算机网络应用技术教程(第5版)-吴功宜-清华大学出版社
6.2 局域网组网设备
• 网卡 • 无线网卡 • 集线器 • 交换机 • 无线AP • 其他设备
计算机网络应用技术教程（第五版）
6.2.1 网卡
• 网卡(network interface card，NIC)是构成 网络的基本部件
处理器芯片
传输介 质接口
扩展总线
计算机网络应用技术教程（第五版）
• 无线网卡的传输距离会受环境影响，例如墙 壁、无线信号干扰等因素
计算机网络应用技术教程（第五版）
6.2.3 集线器
• 集线器(hub)是Ethernet的中心连接设备， 所有结点通过非屏蔽双绞线与它连接
• 这种Ethernet物理结构是星型，在逻辑上仍 是总线型结构，MAC层仍采用CSMA/CD方法
计算机网络应用技术教程（第五版）
6.1.2 IEEE 802.3物理层标准
• IEEE 802.3是传统Ethernet标准 –10BASE-T标准：3类或5类非屏蔽双绞线 –10BASE-5标准：粗同轴电缆 –10BASE-2标准：细同轴电缆 –10BASE-FP、10BASE-FB与10BASE-FL标准： 无源或有源光纤
• 交换机根据端口收到的数据帧的目的MAC地 址，通过“端口号-MAC地址转换”表，决定 该帧通过哪个端口转发
网卡的分类
• 根据支持的网络技术不同，网卡可以分为： Ethernet网卡、Token Ring网卡与ATM网卡
• 根据主要的使用对象不同，网卡可以分为：工 作站网卡与服务器网卡
• 根据支持的数据总线不同，网卡可以分为： ISA网卡、PCI网卡与USB网卡
• 根据支持的传输速率不同，网卡可以分为： 10Mbps网卡、100Mbps网卡、1Gbps网卡与 10Gbps网卡
局域网组建与管理-第6章 组建无线局域网
局域网组建与管理-第6章组建无线局域网局域网组建与管理第 6 章组建无线局域网在当今数字化的时代，无线网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无线局域网（WLAN）的组建和管理为我们带来了极大的便利，让我们能够摆脱线缆的束缚，随时随地连接到网络。
接下来，让我们一起深入了解如何组建无线局域网。
首先，我们需要明确组建无线局域网的目标和需求。
是为了满足家庭的日常上网需求，还是为了支持企业内部的大量设备连接？不同的场景对网络的覆盖范围、带宽、安全性等方面有着不同的要求。
在硬件方面，以下是一些关键的设备：无线接入点（AP）：这是无线局域网的核心设备，负责将有线网络信号转换为无线信号并进行发送。
它的性能和覆盖范围直接影响着无线网络的质量。
无线路由器：通常集成了无线接入点、路由器和交换机的功能。
对于家庭和小型办公环境，无线路由器是一个常见的选择。
无线网卡：安装在需要连接无线网络的设备上，如电脑、手机、平板等。
确定了硬件设备后，接下来就是进行网络规划。
频段选择是一个重要的环节。
目前常见的无线频段有 24GHz 和5GHz。
24GHz 频段的覆盖范围较广，但容易受到干扰；5GHz 频段干扰相对较少，能提供更高的传输速度，但覆盖范围相对较小。
在实际组建中，可以根据具体情况选择使用单一频段或同时使用两个频段。
SSID（服务集标识符）的设置也不能忽视。
SSID 是无线网络的名称，用户通过搜索这个名称来连接网络。
为了安全起见，不要使用过于简单或常见的 SSID，以免被他人轻易猜测和连接。
信道的选择同样关键。
在同一区域内，如果多个无线网络使用相同的信道，可能会导致信号干扰和网络性能下降。
因此，需要选择一个相对空闲的信道来优化网络性能。
接下来是安全设置。
设置强密码是保护无线网络安全的基础。
密码应包含字母、数字和特殊字符，并且长度足够长。
启用加密方式，如 WPA2 或 WPA3，以对传输的数据进行加密，防止被他人窃取。
隐藏 SSID 可以在一定程度上增加网络的安全性，使未经授权的用户难以发现网络。
精品课件-计算机网络(第三版 雷震甲)-第6章
第6章 局域网与城域网
HUB有两种形式。一种是有源HUB，另一种是无源HUB。有源 HUB中配置了信号再生逻辑，这种电路可以接收输入链路上的信 号，经再生后向所有输出链路发送。如果多个输出链路同时有 信号输入，则向所有输出链路发送冲突信号。
无源HUB中没有信号再生电路，这种HUB只是把输入链路上 的信号分配到所有的输出链路上。如果使用的介质是光纤，则 可以把所有的输入光纤熔焊到玻璃柱的两端，如图6-4所示。当 有光信号从输入端进来时就照亮了玻璃柱，从而也照亮了所有 输出光纤，这样就起到了光信号的分配作用。
第6章 局域网与城域网
图6-3 宽带系统的两种配置
第6章 局域网与城域网
两种电路配置都需要“端头”来连接两个方向不同的通路。 双缆配置中的端头是无源端头，朝向端头的通路称为“入径”， 离开端头的通路称为“出径”。所有的站向入径上发送信号， 经端头转接后发向出径，各个站从出径上接收数据。入径和出 径上的信号使用相同的频率。
第6章 局域网与城域网
● 802.6城域网(MAN)介质访问控制协议DQDB及物理层技 术规范。
第6章 局域网与城域网
由于宽带系统中需要模拟放大器，而这种放大器只能单方向 工作，所以加在宽带电缆上的信号只能单方向传播，这种方向性 决定了在同一条电缆上只能由“上游站”发送，而“下游站”接 收，相反方向的通信则必须采用特殊的技术。有两种技术可提供 双向传输：一种是双缆配置，即用两根电缆分别提供两个方向不 同的通路(图6-3(a))；另一种是分裂配置，即把单根电缆的频带 分裂为两个频率不同子通道，分别传输两个方向相反的信号(图 6-3(b))。双缆配置可提供双倍的带宽，而分裂配置比双缆配置 可节约大约15%的费用。
由于环网是一系列点对点链路串接起来的，所以可使用任 何传输介质。最常用的介质是双绞线，因为它们价格较低；使 用同轴电缆可得到较高的带宽，而光纤则能提供更大的数据速 率。表6-3中表示了常用的几种传播介质的有关参数。
计算机网络第六章习题
第六章局域网补充习题一．选择题1. IEEE 802系统协议中描述逻辑链路控制子层功能、特性和协议的是（C）。
A. IEEE802.5B. IEEE802.4C. IEEE802.2D. IEEE802.32. 对于基带CSMA/CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要等于信号传播时延的( B )。
A. 1倍B. 2倍C. 4倍D. 2.5倍3. 关于冲突域和广播域说法正确的是（C）。
A. 集线器和中继器连接不同的冲突域B. 网桥和二层交换机可以划分冲突域，也可以划分广播域C. 路由器和三层交换机可以划分冲突域，也可以划分广播域D. 通常来说一个局域网就是一个冲突域4. 在10Base5的以太网中，最大的网段长度是（B）。
A. 2000mB. 500mC. 185mD. 100m5. 数据链路层中的数据块常被称为（C）。
A. 信息B. 分组C. 帧D. 比特流6. 在以下传输介质中，带宽最宽、抗干扰能力最强的是(D )。
A. 双绞线B. 无线信道C. 同轴电缆D. 光纤7. 在虚电路方式中( B )。
A. 能保证每个分组正确到达，但分组的顺序发生了变化B. 能保证每个分组正确到达，且分组的顺序与原来的一样C. 不能保证每个分组正确到达，分组顺序也发生了变化D. 不能保证每个分组正确封达，而且有的分组会丢失8. 在数据报方式中，在整个传输过程中数据报( C )。
A. 不需要建立虚电路，也不必为每份数据报进行路由选择B. 需要建立虚电路，但不必为每份数据报进行路由选择C. 不需要建立虚电路，但要为每份数据报进行路由选择D. 要建立虚电路，也要为每份数据报进行路由选择9. 下列关于局域网的叙述中，正确的叙述是（D）。
A. 地理分布范围大B. 数据传输率低C. 误码率高D. 不包含OSI参考模型的所有层10．下面哪个不是广域网（C）。
A. PSTNB. X.25C. VLAND. A TM11．下面属于随机访问介质访问控制的是（C）。
计算机网络技术及应用第6章交换机配置基础课件
4．802.1w特性
在拓扑发生变化时，802.1d生成树协议 计算出一个新拓扑是非常快的，但当一 个端口被选为指定端口并能工作时，需 要经历30秒的转发延迟，这意味着有30 秒的数据中断。802.1w采纳了反馈机制 及其他一些特性使端口快速转换到转发 状态，拓扑变化的信息被每个交换机向 网络中传播，而不是像802.1d那样单单 依靠根桥。
802.1w定义了3种端口状态，对应于3种可能的运行状 态。802.1w把802.1d定义的无效、阻塞、监听状态合 并为disearding状态，另外两种状态是学习和转发。
2．端口角色
802.lw定义了4种端口角色，根端口角色和指定 端口角色保持不变，和802.1d中定义的含义相 同。RSTP为了快速收敛，在拓扑变化中一旦 端口被选举为新的根端口，该端口立即进入转 发状态，不再经由listening、learning阶段。 802.1d中定义的hiocking角色在802.1w中被分 为两种角色，分别是替代端口角色（alternate port role）和备份端口角色（backup port role ）。
都可以通过这条中继链路进行传输。 VLAN中继的国际标准帧格式是 IEEE802.1Q标准。
7.3.1 VLAN中继数据帧的格式
VLAN中继（Trunk）能够在单条物理链路上 承载多个VLAN的流量，VLAN中继用于将 VLAN扩展到多个交换机之间。IEEE802.1Q是 交换机所使用的标准中继协议，它能够为帧标 记各自的VLAN，进而使其能够跨越中继接口 进行传输。当数据包在中继链路上传输之前， 交换机将增加标记，当数据包到达接收端时， 中继链路对端接口将清除标记，并且将数据包 转发到各自的VLAN正确的目标。
1．端口状态
802.1d定义了5种端口状态：无效、监听、学习、转发 、阻塞。从运行的观点来看，处于阻塞状态的端口和 处于倾听状态的端口没什么区别，它们都不转发数据 ，也不学习地址，不同之处在于802.1d给它们指派的 角色（role）不同。一旦一个端口处于转发状态，也无 法区分它是根端口还是指定端口。RSTP把端口状态和 端口角色区分开，解决了这些问题。
局域网组网技术 第6章
学习目标： 学习目标：
从上世纪70年代开始，网络技术在很多方面存在 有不足之处，但随着通信技术和计算机技术的快速 发展，局域网技术也得到了很好的发展，以太网技 术是局域网技术的典型代表。本章主要介绍局域网 的组网技术的基本知识。
第6章 局域网组网技术
本章知识点： 本章知识点：
第6章 局域网组网技术
6.2.3 共享式以太网
共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线 器为核心的星型网络。在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备 集中到一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。
6.2.4 交换式以太网
1．交换式以太网的基本结构 2．交换式以太网的特点
ATM介绍 6.1.2 ATM介绍
ATM是Asynchronous Transfer Mode（ATM）异步传输模式的缩写。 ATM是一项数据传输技术，是实现B-ISDN的业务的核心技术之一。
第6章 局域网组网技术
6.2 以太网技术
6.2.1 以太网的工作机制
CSMA/CD的工作过程： 1 （1）载波侦听 （2）多路访问 （3）碰撞检测 （4）回退算法和回退区间
1．网络级防火墙 2．应用级防火墙
6.3.4 宽带接入网络技术
1．有线宽带接入网技术 2．宽带无线接入技术
第6章 局域网组网技术
6.3.5 代理服务器技术
代理服务器（Proxy Server）是个人网络和Internet服务商之间的中间代理 机构，它负责转发合法的网络信息，对转发进行控制和登记。代理服务器作 为连接Internet与Intra net的桥梁，在实际应用中发挥着极其重要的作用，它 可用于多个目的，最基本的功能是连接，此外还包括安全性，缓存，内容过 滤,访问控制管理等功能。
计算机网络第六、七章复习题
第六章局域网1.关于令牌环网，以下说法中哪个是不正确的？A）接收站收到目的地址是自己的帧后，将其从环中删除，并放出一个空令牌。
B）一个数据帧循环一圈后由发送站负责删除，并放出一个空令牌。
C）令牌环网是一种无冲突的局域网，所以它能以其最大速度运行。
D）任何一个站点都不允许长时间独占令牌。
答案：A2.CSMA/CD以太网中，发生冲突后，重发前的退避时间最大为A）65536个时间片B）65535个时间片C）1024个时间片D）1023个时间片答案：D3.快速以太网集线器按结构分为A）总线型和星型B）共享型和交换型C）10Mb/s和100Mb/s D）全双工和半双工答案：B4.以下哪一条要求不是全双工以太网运行的必要条件？A）发送和接收信道应该使用分离的网络介质。
B）传输介质必须使用光纤。
C）网卡和网络交换机必须支持全双工运行。
D）每两个站点之间应该配备专用的链路。
答案：B5.在CSM A/CD以太网中，如果有5个站点都要发送数据，其中某个站点发现信道空闲，它就立即发送数据。
那么A）本次发送不会产生冲突B）本次发送必然产生冲突C）本次发送可能产生冲突D）本次发送产生冲突的概率为0.2答案：C6.关于MAC地址，以下说法中，哪一个是正确的？A）局域网中的每台设备只能有一个MAC地址B）局域网中的每台设备允许有多个MAC地址C）广播地址就是I/G位等于1的MAC地址D）源MAC地址可分为单播地址、组播地址和广播地址答案：B7.对千兆以太网和快速以太网的共同特点的描述中，以下那种说法是错误的？A）相同的数据帧格式B）相同的物理层实现技术C）相同的组网方法D）相同的介质访问控制方法答案：B8.16．IEEE802标准中，规定了CSMA/CD访问控制方法和物理层技术规范的是A）802.1A B）802.2 C）802.1B D）802.3答案：D9.局域网中的MAC子层与OSI参考模型哪一层相对应？A）物理层B）数据链路层C）网络层D）传输层答案：B10.快速以太网中的100Base-T标准使用的传输媒体为A）同轴电缆B）光纤C）双绞线D）微波答案：C11.IEEE802.3以太网的帧格式中，有效数据载荷的最大长度是A）1500字节B）1518字节C）1024字节D）2048字节答案：A12.CSMA/CD介质访问控制方法只适用于下面的____ 网络拓扑结构。
06第六章 网络互连与互联网
第6章网络互连与互联网★多个网络互相连接组成范围更大的网络叫做互联网（Internet），网络互相连接构成统一的通信系统，实现更大范围的资源共享。
中继器（Repeater）工作于物理层；网桥（bridge）和交换机（Switch）工作与数据链路层；路由器（Router）工作于网络层；而网关（Gateway）工作于网络层以上的协议层。
*冲突时槽选择题按2 2 8做。
中继器的功能是对接收信号进行再生和发送。
中继器不改变接收到的数字信息，再生的信号与接收信号完全相同，并可以沿着另外的网段传输到远端。
例如在以太网中，限制最多使用4个中继器，最多由5个网段组成。
5-4-3规则，5网段，4中继，3网段可用。
中继器工作于物理层，只是起到扩展传输距离的作用。
集线器（HUB）工作原理上基本上与中继器相同。
简单的说。
集线器是一个多端口的中继器，它把一个端口上收到的数据广播发送到其他所有端口上。
网桥是连接两个局域网段，但它工作于数据链路层。
网桥要分析帧地字段，以解决是否把收到的帧转发到另一个网段上。
以太网中广泛使用的交换机是一种多端口网桥，每一个端口都可以连接一个局域网（二层）。
路由器:工作于网络层。
通常把网络地址叫做逻辑地址（IP地址），把数据链路层地址叫做物理地址（MAC地址）。
由于路由器工作网络层，它处理的信息量比网桥要多，因此处理速度比网桥慢，但路由器的互连能力更强，可以执行复杂的路由选择算法。
路由桥（Routing Brideg）虽然能够运行路由器算法，是属于工作在数据链路层的。
网关：是最复杂的网络互连设备，它用于连接网络层之上执行不同的协议的子网组成异构型因特网。
网关能对互不兼容的高层协议进行转换，翻译和变换。
最后，有时不区分路由器和网关，而是把网络层及其以上进行协议转换的互连设备统称为网关。
广域网互连一般采用在网络层进行协议转换的办法实现。
这里使用的互连设备叫做网关，更确切的说是路由器。
因特网协议（Internet Protocol，IP）是今天使用最广泛的网络，因特网中的主要协议是TCP和IP，所以，Internet协议也叫TCP/IP协议簇。
现代交换原理与技术第6章 数据交换技术
39
• 帧中继和X.25在帧的组建和传输过程 中也有所不同：X.25在第2层中采用 了平衡链路访问规程( LAPB: Link Access Procedure Balanced)，而 帧中继的第2层采用：帧方式链路访 问规程（LAPF:Link Access Procedure on Frame）。它们都是 HDLC的子集。
3
6.1 数据通信概述
• 6.1.1 数据通信的基本概念
4
数据通信网
– (DCN：Data Communications Network)
• 是用于在包括计算机、传真、电报等 在内的各种数据终端之间进行通信的 网络，按照一定的规约或协议传输数 据信息。
• 人们通常用速率、频带利用率和差错 率几种指标了衡量数据通信的性能：
51
• 在我国，杭州电信于2019年借助帧 中继技术，使浙江建设银行首次实 现了通存通兑。2019年 CHINAFRN(中国国家帧中继骨干 网，又名中国公用帧中继网)初步建 成，覆盖了大部分省会城市，由原 邮电部颁布了试运行期间的指导性 的收费标准。
52
• 中国电信为了推广帧中继业务，在2019 年12月，专门赞助主办了北京、上海、 东京、名古屋四城市间的网络围棋赛，以 384Kbit/s的帧中继，来传送四地棋手的 活动画面。2019年，各省帧中继网也相 继建成，许多银行都采用了帧中继方案。 但随着技术的高速发展，帧中继不再是业 界的宠儿，如杭州电信就在2019年用10 兆的光纤网代替了帧中继技术。
2
导入案例
• 数据通信：通信技术的未来之星
– 数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约 定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。 数据通信是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术 的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信 应运而生，
(路由交换技术与应用)第6章交换机基本配置
03
交换机基本配置
主机名配置
总结词
主机名是交换机的标识，用于区分不同的交换机。
详细描述
通过配置主机名，可以方便地识别和管理交换机，主机名通常由字母和数字组成，长度不超过32个字符。配置主 机名的方法因交换机品牌和型号而异，一般通过命令行接口进入交换机的配置模式，使用特定的命令进行主机名 的设置。
配置模式
用户模式
进入交换机后，默认处于用户模式， 此时只能执行少量查看命令。
特权模式
在用户模式下输入"enable"命令，进 入特权模式，可以执行更多配置命令。
全局配置模式
在特权模式下输入"configure terminal"命令，进入全局配置模式， 可以配置交换机的全局参数。
接口配置模式
在全局配置模式下输入"interface"命 令，进入接口配置模式，可以配置交 换机的接口参数。
要点二
详细描述
RIP使用距离向量算法，通过定期交换路由信息来更新路由 表。它适用于小型到中型网络，但在大型网络中可能会导 致路由循环和收敛缓慢。RIP版本1和RIP版本2在功能上有 所不同，管理员需根据实际情况选择合适的版本进行配置 。
OSPF路由协议配置
总结词
OSPF是一种基于链路状态的路由协议，通过收集网络信 息来构建最短路径树。
命令行接口CLI
பைடு நூலகம்基本命令结构
CLI采用命令+参数的结构，通过输入命令和参数来执行相应的操作。
命令帮助
在CLI中输入"?"或"help"命令，可以查看可用的命令列表和命令帮助信息。
命令历史
CLI会自动记录输入的命令历史，通过上下箭头可以浏览历史命令。
第6章 交换机的原理与配置
6.3.3 总线交换结构
总线交换结构的交换机拥有一条很高带宽的 背部总线交换机的所有的端口都挂接在这条背部 总线上，总线按时隙分为多条逻辑通道，各个端 口都可以往该总线上发送数据帧，这些数据帧都 按时隙在总线上传输，并从各的目的端口中输出 数据帧。
6.3.4 共享存储交换结构
共享存储交换结构将共享存储RAM代替了总线交换 结构中的总线，数据帧通过共享存储器实现从源端口直接 传送到目的端口，它是总线交换结构的改进。
6.1.5 VLAN技术
1．VLAN的结构
网络上的用户终端被划分为多个逻辑工作组，每一个逻 辑工作组即为一个VLAN。VLAN最大的特点是在组成逻辑网 时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。
2．VLAN的技术特点
(1) VLAN工作在OSI参考模型的第2层数据链路层。 (2) 每一个VLAN都是一个独立的逻辑网段和广播域，其 广播的信息只发送给该VLAN中的结点。
图6-10 软件执行结构
6.3.2 矩阵交换结构 在矩阵交换结构中，交换机确定了目的端口 后，根据源端口与目的端口打开交换矩阵中相应的 开关，在两个端口之间建立连接，通过建立的这个 传输通道来完成数据帧的传输。它的优点是交换速 率快、时延小、易于实现；缺点是扩展与可管理性 较差。
图6-11 矩阵交换结构
如果A、B结点处于不同的端口且B地址在表中，则 在源端口和目的端口之间建立起虚连接，形成专用的传 输通道将该数据帧转发到目的端口；若B地址不在表中， 则交换机向A结点所处端口以外的其它结点发送消息， 得到B端口的信息，则将所得到的信息添加到交换表中 再连接虚连接进行数据帧交换操作。
图6-4 局域网交换机
6.1.1 交换机功能
交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑、 错误校验、帧序列以及流控。它可以“学 习”MAC地址，并把其存放在内部MAC地址表中， 通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临 时的交换路径，使数据帧直理
路由交换第6章
6.1 RIP配置(Cont.)
启用RIP 配置RIP进程： router rip 指定RIP路由进程的网络列表：
network ip-address
单播更新 定义一个与其交换路由信息的邻接路由器：
neighbor ip-address
6.1 RIP配置(Cont.)
调节计时器：
路由更新定时器 路由失效定时器
6.3 OSPF配置(Cont.)
控制接口度量
OSPF使用成本作为决定最佳路由的度量值。IOS基于接口带 宽来自动确定链路成本。成本计算公式：108/带宽。
修改带宽是修改OSPF成本的主要方法。
显式指定在一个接口上发送包的成本 ：
ip ospf cost interface-cost
6.3 OSPF配置(Cont.)
动态路由协议配置基础
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学习目标
掌握RIP协议配置方法。 掌握IGRP协议配置方法。
掌握OSPF协议配置方法。
掌握EIGRP协议配制方法。
6.1 RIP配置(Cont.)
RIP认证
RIP认证分明文认证和md5加密认证两种类型。 RIPv2版本就支持对邻居设备的路由进行认证，对路由设 备的路由起到安全保护，只有通过认证的用户才能与邻 近设备交换路由信息 启用RIP版本2数据包认证： ip rip authentication key-chain name-of-chain 指定在RIP版本2数据包中使用的认证类型： ip rip authentication mode {text | md5}
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10BASE5 同轴电缆(粗) 基带(曼彻斯特码) 总线 500 100 10 mm
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局域网交换技术
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6.1.2 Ethernet标准 标准
(2) MAC层协议 层协议——CSMA/CD协议 层协议 协议 CSMA/CD（带冲突检测的载波监听多路访问技 （ 是一种典型的随机访问和竞争技术 随机访问和竞争技术。 术）是一种典型的随机访问和竞争技术。 CSMA/CD：先听后发，边发边听，冲突回避， ：先听后发，边发边听，冲突回避， 随机延迟后重发。 随机延迟后重发。
第6章 局域网交换技术 章
主要内容
6.1 局域网的基本概念 6.2 第二层交换
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局域网交换技术
第2页 页
6.1.1 局域网的体系结构
的参考模型与OSI参考模型的比较 图1 IEEE 802的参考模型与 的参考模型与 参考模型的比较
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表1
传输介质 编码技术 拓扑结构 最大段长/m 每段最大节点数 线缆直径
IEEE 802.3 10M/s物理层的介质选择 物理层的介质选择
10BASE2 同轴电缆(细) 基带(曼彻斯特码) 总线 185 30 5 mm 10BASE-T 非屏蔽双绞线 基带(曼彻斯特码) 星型 100 — 0.4～0.6 mm 10BASE-F 850nm 光纤对 基带(曼彻斯特码) 星型 500 33 62.5/125μm
2011-12-23 局域网交换技术 第4页 页
6.1.1 局域网的体系结构
IEEE 802 标准系列
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局域网交换技术
第5页 页
6.1.2 Ethernet标准 标准
IEEE 802.3 定义了一种基带总线局域网标准，其速 定义了一种基带总线局域网标准， 基带总线局域网标准 率为共享总线10M/s. 率为共享总线 该标准包含MAC子层和物理层的内容。 子层和物理层的内容。 该标准包含 子层和物理层的内容 人们习惯上将采用 IEEE 802.3 标准的局域网称为 Ethernet。 。
集线器
图2 10BASE-T 拓扑
2011-12-23 局域网交换技术 第11页 页
பைடு நூலகம் 6.1.3 共享介质局域网的缺陷
集线器、 表2 集线器、网桥和路由器的差别
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局域网交换技术
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6.1.4 交换型局域网
1. 背景
90年代后，100 M/1000 M以太网逐渐占据市场的主流，共享介质型 年代后， 以太网逐渐占据市场的主流， 年代后 以太网逐渐占据市场的主流 局域网有限的带宽和过于简单的网络结构很难支撑大型、 局域网有限的带宽和过于简单的网络结构很难支撑大型、高性能的 现代局域网。促使局域网由共享介质型向交换型转变。 现代局域网。促使局域网由共享介质型向交换型转变。 局域网技术从共享式到交换式，从第二层 第三层交换到多层交换 局域网技术从共享式到交换式，从第二层/第三层交换到多层交换 的发展变迁，有效地解决了共享介质式局域网带宽不足的问题，满 的发展变迁，有效地解决了共享介质式局域网带宽不足的问题， 足了人们对更高网络带宽和性能的需求， 足了人们对更高网络带宽和性能的需求，也促进了广域网与局域网 的相互融合，它是计算机与通信技术发展的必然结果。 的相互融合，它是计算机与通信技术发展的必然结果。我们可以看 设计的， 到，虽然多层交换技术最初是为LAN设计的，但随着 虽然多层交换技术最初是为 设计的 但随着1G/10G比特 比特 以太网标准和技术的成熟，目前它们已经被广泛用于广域网中。 以太网标准和技术的成熟，目前它们已经被广泛用于广域网中。
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局域网交换技术
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6.1.2 Ethernet标准 标准
(3) 以太网 以太网MAC帧 帧 DIX Ethernet V2标准 标准 IEEE的802.3标准 的 标准
6 目的地址 6 源地址 2 长度 可变长 数据 4 FCS 字节
00.d0.d0
xx.xx.xx
如果“长度”的值>1536， 如果“长度”的值 ， 说明是Ethernet II ，否则为 说明是 802.3帧，数据字段必须装入 帧 LLC帧。 帧 Ethernet II 封装类型在此域 类型” 使用 “类型”，若为 0x0800，表示为 数据报。 数据报。 ，表示为IP数据报
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6.1.4 交换型局域网
3. 局域网交换机的分类
局域网交换机除了可按工作的层次来区分外， 局域网交换机除了可按工作的层次来区分外，还可按所支持的网 络协议分为以下4种 以太网交换机； 令牌环交换机； 络协议分为以下 种：① 以太网交换机；② 令牌环交换机；③ FDDI交换机；④ ATM LAN交换机等。 交换机； 交换机等。 交换机 交换机等 按应用领域定位的不同，局域网交换机可分为： 按应用领域定位的不同，局域网交换机可分为：① 工作组级交 换机；② 部门级交换机；③ 企业级交换机；④ 骨干 电信级 交 电信级)交 换机； 部门级交换机； 企业级交换机； 骨干(电信级 换机。 换机。 它们之间在接口的类型和数目、端口的类型和数目、 它们之间在接口的类型和数目、端口的类型和数目、内部缓冲区 的大小及交换矩阵的复杂度上都有不同，因而体现在成本、 的大小及交换矩阵的复杂度上都有不同，因而体现在成本、性能 上就有很大差异。 上就有很大差异。
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局域网交换技术
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6.1.4 交换型局域网
2. 多层交换
多层交换的概念起源于局域网交换技术。在任何网络中， 多层交换的概念起源于局域网交换技术。在任何网络中，交换机的基本功 能就是执行路由选择，转发业务流。 能就是执行路由选择，转发业务流。 交换机为执行路由选择，需要读取输入端口中分组的目的地址， 交换机为执行路由选择，需要读取输入端口中分组的目的地址，然后根据 路由表进行分组的过滤和转发。以局域网为例，这一操作可以根据MAC地 路由表进行分组的过滤和转发。以局域网为例，这一操作可以根据 地 第二层)进行 地址(第三层 进行， 址(第二层 进行，也可以根据 地址 第三层 进行，还可以根据特定应用 第二层 进行，也可以根据IP地址 第三层)进行 的端口地址进行(第四层 第四层)。 的端口地址进行 第四层 。 在局域网中，最常见的是第二层交换机，它对分组的转发是以目的MAC地 在局域网中，最常见的是第二层交换机，它对分组的转发是以目的 目的 地 为基础进行的， 层处于OSI参考模型的第二层，因而称为第二层 参考模型的第二层， 址为基础进行的，而MAC层处于 层处于 参考模型的第二层 交换。第二层交换设备也叫做交换型集线器。 交换。第二层交换设备也叫做交换型集线器。 按照这个观点来划分，帧中继交换机、 交换机、 按照这个观点来划分，帧中继交换机、ATM交换机、FDDI交换机等都是 交换机 交换机等都是 采用第二层交换技术的设备。 采用第二层交换技术的设备。而传统的电话交换机可以认为是基于第一层 的交换设备，因为它在执行交换时，交换机已预先建立了内部连接， 的交换设备，因为它在执行交换时，交换机已预先建立了内部连接，无需 再读取每个分组中的地址信息来指导交换， 再读取每个分组中的地址信息来指导交换，所以该交换是基于物理层在输 输出端口间同步进行的。 入/输出端口间同步进行的。 输出端口间同步进行的
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局域网交换技术
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主要内容
6.1 局域网的基本概念 6.2 第二层交换
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局域网交换技术
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6.2.1 基本概念
1. 定义
第二层交换是指基于第二层MAC地址进行分组转发的多端口交换 地址进行分组转发的多端口交换 第二层交换是指基于第二层 技术。它出现于20世纪 年代中期， 世纪90年代中期 技术。它出现于 世纪 年代中期，其设计的主要目标是解决共 享介质局域网带宽不足的问题，通过交换技术将网络分割， 享介质局域网带宽不足的问题，通过交换技术将网络分割，节点 和交换设备端口间的链路是全双工的，不会产生冲突， 和交换设备端口间的链路是全双工的，不会产生冲突，每端口收 发特定节点的信息流，不会广播到其他端口， 发特定节点的信息流，不会广播到其他端口，增强了以太网通信 的确定性。第二层交换从网桥技术发展而来。 的确定性。第二层交换从网桥技术发展而来。 通常第二层交换机应具备以下基本功能： 通常第二层交换机应具备以下基本功能： (1) 根据 根据MAC地址控制转发业务流。 地址控制转发业务流。 地址控制转发业务流 (2) 在端口间建立交换式连接。 在端口间建立交换式连接。 (3) 特殊服务功能 例如报文过滤，流量控制，网络管理等。 特殊服务功能: 例如报文过滤，流量控制，网络管理等。
IEEE 分配的厂 厂商自行分配 商代码
MAC地址表示举例：00-19-DB-56-67-1A（windows格式 地址表示举例： 格式) 地址表示举例 （ 格式 00:19:DB:56:67:1A
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6.1.3 共享介质局域网的缺陷
三个术语： 三个术语： 冲突域：指在共享介质型局域网中，会发生冲突碰撞的区域。 冲突域：指在共享介质型局域网中，会发生冲突碰撞的区域。 在一个冲突域中，同时只能有一个站点发送数据。 在一个冲突域中，同时只能有一个站点发送数据。 广播域：当局域网上任意一个站点发送广播帧时， 广播域：当局域网上任意一个站点发送广播帧时，凡能收到广 播帧的区域称为广播域， 播帧的区域称为广播域，这一区域中的所有站点称为处在同一 个广播域。 个广播域。 网段：指由连接在同一共享介质上、 网段：指由连接在同一共享介质上、相互能听到对方发出的广 播帧且处在同一冲突碰撞区域的站点组成的网络区域。 播帧且处在同一冲突碰撞区域的站点组成的网络区域。