以太网交换机基础培训课程
以太网交换机基础培训教材v1.0
以太网交换机基础培训教材Prepared by拟制程永椿 00742 Date 日期 2005-3-13 Reviewed by 评审人 李博 00404Date 日期 2005-3-14 Approved by批准Date 日期 yyyy-mm-dd Authorized by签发Date 日期yyyy-mm-ddHuawei-3Com Technologies Co., Ltd.华为3Com 技术有限公司All rights reserved 版权所有 侵权必究Revision record修订记录Catalog目录1 以太网概述 (8)2 以太网的基础知识 (8)2.1 MAC地址 (8)2.2 以太网帧的帧格式 (9)2.2.1 以太网Ⅱ (10)2.2.2 带有802.2逻辑链路控制的IEEE 802.3 (10)2.2.3 IEEE 802.3子网访问协议（以太网SNAP） (10)2.2.4 Novell以太网 (11)2.3 CSMA/CD (11)2.4 冲突域和广播域 (12)2.5 以太网的典型设备-HUB (12)2.6 全双工以太网 (13)3 二层交换机的基本原理 (13)3.1 二层交换机 (13)3.2 支持VLAN的二层交换机 (16)3.2.1 VLAN的概念 (17)3.2.2 VLAN的划分 (18)3.2.3 VLAN的标准 (19)3.2.4 支持VLAN交换机的转发流程 (21)4 三层交换机基本原理 (24)4.1 三层交换机的提出 (24)4.2 三层交换机基本特征 (25)4.3 三层交换机的功能模型 (25)4.4 三层交换机转发流程 (27)4.4.1 IP网络规则 (27)4.4.2 三层转发流程 (27)4.4.3 选路过程 (29)4.5 路由器和交换机 (31)4.5.1 接口 (32)4.5.2 特点对照 (32)5 交换机相关协议和技术 (32)5.1 物理层特性（接口） (32)5.1.1 自协商 (33)5.1.2 智能MDI/MDIX自识别 (33)5.1.3 流控机制 (34)5.1.4 POE供电 (35)5.1.5 端口镜像 (35)5.2 二层协议和特性 (35)5.2.1 STP/RSTP/MSTP协议 (36)5.2.2 GARP/GVRP/GMRP (37)5.2.3 聚合特性 (38)5.2.4 Isolate-user-vlan (39)5.2.5 二层多播 (40)5.2.6 QinQ (41)5.3 三层特性 (41)5.3.1 SuperVLAN (41)5.4 Qos/ACL (42)5.5 安全特性 (42)5.5.1 802.1X (42)5.5.2 PORTAL (44)5.6 管理特性 (45)5.6.1 集群管理 (46)5.6.2 WEB网管 (47)5.7 IRF (47)5.8 与路由器相同的一些特性 (49)6 以太网交换机主要厂商 (49)6.1 Cisco (49)6.2 Extreme (50)6.3 Foundry (50)6.4 港湾 (50)7 参考资料 (50)图索引图1MAC地址 (9)图2常用的以太网帧格式 (10)图3由HUB组成的网络 (13)图4全双工以太网 (13)图5二层交换机结构示意图 (14)图6二层交换机的转发流程 (15)图7二层交换机工作在链路层 (15)图8交换机的冲突域和广播域 (16)图9由二层交换机构成的扁平网络 (16)图10基于端口VLAN的划分 (18)图11802.1Q VLAN帧格式 (20)图12Trunk链路实现虚拟工作组 (20)图13支持VLAN交换机交换引擎 (21)图14IVL和SVL地址学习方式 (22)图15IVL地址学习方式转发流程 (23)图16SVL地址学习方式转发流程 (23)图17支持VLAN交换机冲突域和广播域 (24)图18三层交换机功能模型 (26)图19三层交换引擎 (26)图20三层转发流程 (28)图21路由器的最长匹配转发 (30)图22三层交换机转发-精确匹配 (31)图23三层交换机转发-最长匹配 (31)图24以太网的自协商 (33)图25STP阻塞网络环路 (36)图26MSTP根据VLAN进行阻塞链路 (37)图27GARP属性注册和注销 (37)图28GARP基本原理 (38)图29Isolate-user-vlan (39)图30不支持多播功能交换机 (40)图31QinQ实现vMAN (41)图32802.1X认证体系结构 (43)图33PORTAL认证四大要素 (45)图34集群的组成 (47)图35IRF的组成 (48)图36IRF的典型应用 (49)表索引表 N/MAN参考模型 (17)表 2.路由器和三层交换机的特点对比 (32)表 3.PORTAL、PPPoE/A、802.1X三种认证方式的特点对比 (45)以太网交换机基础培训教材Keywords 关键词：以太网，交换机，LAN，VLAN，IRFAbstract 摘要：本文介绍以太网交换机的相关知识和基本原理。
交换机使用培训计划
交换机使用培训计划第一部分：概论一、培训目的：交换机是现代网络中必不可少的设备之一，它起着连接各种网络设备、管理网络流量的重要作用。
本次培训旨在帮助学员了解交换机的基本原理和使用方法，提高其对网络设备的理解和操作能力，为日后的网络管理工作打下扎实的基础。
二、培训对象：本培训对象为公司网络运维部门的新员工和需要提升网络管理能力的老员工。
三、培训内容：1.交换机基本原理介绍2.交换机的类型和功能3.交换机的基本操作4.交换机的故障排除5.交换机的安全管理6.交换机的性能优化四、时间安排：本次培训计划为期5天，每天上午9:00-11:30，下午13:30-16:00。
第二部分：培训内容一、交换机基本原理介绍1.1 交换机的概念和作用1.2 交换机的工作原理1.3 交换机的分类及特点1.4 交换机与集线器的区别1.5 交换机的应用场景二、交换机的类型和功能2.1 交换机的种类及特点2.2 交换机的端口类型2.3 交换机的业务特性2.4 交换机的QoS管理2.5 交换机的安全功能三、交换机的基本操作3.1 交换机的基本设置3.2 交换机的命令行操作3.3 交换机的WEB管理3.4 交换机的远程管理3.5 交换机的系统维护四、交换机的故障排除4.1 交换机故障的种类及原因4.2 交换机故障的诊断方法4.3 交换机的故障预防4.4 交换机故障的处理流程4.5 交换机故障的日常维护五、交换机的安全管理5.1 交换机的安全策略5.2 交换机的漏洞管理5.3 交换机的访问控制5.4 交换机的防火墙配置5.5 交换机的安全审计六、交换机的性能优化6.1 交换机性能指标的评估6.2 交换机性能优化的方法6.3 交换机的负载均衡配置6.4 交换机的带宽管理6.5 交换机的性能调优第三部分：培训方法本次培训将采取理论讲解和实际操作相结合的方式进行。
每天上午进行理论课程的讲解，下午进行实际操作的演练，学员将在实验室环境中操作真实的交换机设备，加深对课程内容的理解和掌握。
ZXE10-ES2903以太网交换机初级培训教材
数据产品初级培训教材ES2903分册网络事业部上研一所用服部-i-前言由于Internet用户爆炸性增长和多媒体业务应用的不断深入，使得整个通信行业发生了翻天覆地的变化，出现了各种宽带接入技术，同时网络业务也由简单的窄带话音业务发展到宽带的数据业务。
在这种情况下，用户对网络带宽、服务等各方面都提出了比以往更高的要求。
为了适应整个社会因特网经济发展的趋势，满足用户的需求，上研一所提供了各种DSLAM设备，E10设备及UAS设备，本书主要介绍了E10设备在开通调试过程中的各种问题，主要是提供系统开通前的用户培训，同样适用于系统开通时的参考以及相关技术人员的学习，是广大用户认识和了解中兴数据产品ZXE10的实用教材。
ZXE10以太网交换机系列主要包括ZXE10-ES2202、ZXE10-ES2202A、ZXE10-ES2903和ZXE10-ES2213共四款性能不同的以太网交换机。
它们都是具有多种端口的二层交换机，端口类型多样，性能也不尽相同，本手册主要介绍ZXE10-ES2903以太网交换机，与本手册配套资料为：《数据产品初级培训教材ES2202A分册》《数据产品初级培训教材ES2213分册》《ZXE10-ES2903（V1.0）以太网交换机用户手册》-ii-目录第一章系统概述 (1)1.1概述 (1)1.2硬件描述 (1)1.3管理方法 (2)1.4协议简介 (2)1.4.1 VLAN协议 (2)1.4.2生成树协议 (3)1.4.3 Port Trunks (3)1.5以太网交换机的包转发原理 (3)第二章硬件安装 (5)2.1安装要求 (5)2.2硬件安装 (5)2.2.1机柜内安装 (6)2.2.2桌面安装 (7)2.3电缆连接 (8)2.4布放线缆 (9)2.5上电步骤及自检过程 (9)2.6工程标签制作 (10)2.7安装验收 (10)第三章软件调试 (11)3.1管理实现 (11)3.2操作维护工具 (11)3.2.1超级终端方式 (12)3.2.2远程登录（Telnet）的使用 (13)3.2.3基于web的管理方式 (15)3.3数据配置 (18)3.3.1 ip地址的配置 (18)3.3.2 VLAN配置 (20)-i-3.4版本升级 (23)第四章典型组网开局实例 (28)4.1同一以太网交换机内交叉VLAN的划分 (28)4.2跨交换机的VLAN设置 (28)4.3多个ES组网的VLAN透传设置 (30)-ii-第一章系统概述1.1概述ZXE10-ES2903以太网交换机（简称ES2903或交换机）是一款高性能的24口10/100Mbps自适应交换机，它支持RIP/RIPV2路由协议、支持802.1q协议、支持RMON1，2，3，9组、遵循IEEE802.3ad/LACP，在各种环境下都有出色的性能表现。
以太网交换机基础培训教材
以太网交换机基础培训教材Catalog 目录1 以太网概述...................................................... 错误!未定义书签。
2 以太网的基础知识................................................ 错误!未定义书签。
MAC地址......................................................... 错误!未定义书签。
以太网帧的帧格式................................................ 错误!未定义书签。
以太网Ⅱ................................................ 错误!未定义书签。
带有逻辑链路控制的IEEE ................................. 错误!未定义书签。
IEEE 子网访问协议（以太网SNAP）......................... 错误!未定义书签。
Novell以太网............................................ 错误!未定义书签。
CSMA/CD ......................................................... 错误!未定义书签。
冲突域和广播域.................................................. 错误!未定义书签。
以太网的典型设备-HUB ............................................ 错误!未定义书签。
全双工以太网.................................................... 错误!未定义书签。
交换机的配置培训
交换机的配置培训1. 简介交换机是计算机网络中的核心设备之一，负责连接网络中不同的设备，并进行数据的转发和管理。
为了正确地配置和管理交换机，网络管理员需要接受相应的培训，并具备相关的知识和技能。
本文将为您介绍交换机的配置培训内容。
2. 培训目标交换机的配置培训旨在使网络管理员能够熟练掌握以下内容： - 理解交换机的工作原理和基本功能 - 掌握交换机的物理连接和端口配置 - 熟悉交换机的VLAN配置和管理 - 理解交换机的Spanning Tree Protocol（STP）和Rapid Spanning Tree Protocol（RSTP）配置和优化 - 掌握交换机的安全配置和访问控制列表（ACL）的使用 - 熟悉交换机的跨网段通信和路由配置3. 培训内容3.1 交换机的工作原理和基本功能•了解交换机的数据转发方式：根据MAC地址进行转发•理解交换机与网桥和路由器的区别和联系•掌握交换机的冲突域和广播域的概念及其关系3.2 交换机的物理连接和端口配置•熟悉交换机的各类接口类型：电口、光口、千兆以太网口等•掌握交换机的物理连接方法：直连、串联等•理解交换机端口的工作模式：访问模式、Trunk模式等•掌握交换机端口的基本配置：速率、双工模式、虚拟局域网（VLAN）等3.3 交换机的VLAN配置和管理•熟悉VLAN的概念和作用•掌握交换机上VLAN的创建和删除操作•理解交换机上VLAN的端口划分和配置•掌握VLAN间的通信方式：主干链路、中继链路、二层转发等3.4 Spanning Tree Protocol和Rapid Spanning Tree Protocol配置和优化•理解Spanning Tree Protocol和Rapid Spanning Tree Protocol的原理和作用•掌握交换机上Spanning Tree Protocol和Rapid Spanning Tree Protocol的配置方法•了解如何优化Spanning Tree Protocol和Rapid Spanning Tree Protocol的性能：优先级、根桥、辅助根桥等设置3.5 交换机的安全配置和访问控制列表使用•熟悉交换机的安全配置：登录认证、接入控制、端口安全等•掌握访问控制列表（ACL）的使用：基于MAC地址、IP地址、协议类型等进行访问控制•了解如何防范ARP欺骗、广播风暴等网络攻击3.6 交换机的跨网段通信和路由配置•理解交换机与路由器的交互原理•掌握交换机上静态路由和动态路由的配置•了解VLAN间的互联方式：子接口、VLAN划分等4. 培训形式交换机的配置培训可以采取多种形式，包括但不限于： - 理论授课：通过课堂讲解和案例分析等方式，系统地介绍和讲解交换机的配置知识和技能。
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汇报人：
帧。
交换机是一种网络设备，用于连接多个网络设备，实现数据交换。
交换机的工作原理是基于MAC地址的，即根据MAC地址来转发数据包。
交换机通过学习MAC地址，建立MAC地址表，实现数据包的快速转发。
交换机还可以实现VLAN（虚拟局域网）功能，将网络划分为多个虚拟局域网，提高网络安全 性和网络性能。
接收数据：以太网交换机从网络接 口接收数据帧
以太网交换机基础培 训胶片
汇报人：
目录
以太网交换机概述
以太网交换机的工作 原理
以太网交换机的性能 指标
以太网交换机的配置 和管理
以太网交换机的故障 排除和维护
以太网交换机的发展 趋势和未来展望
以太网交换机概述
定义：以太网交换机是一种用于连接多个以太网设 备的网络设备，可以实现以太网设备的互连互通。
分类：根据端 口数量、传输 速率、功能等 可以分为多种
类型
应用场景：企 业网络、数据 中心、校园网、
家庭网络等
应用领域：金 融、教育、医 疗、政府、企
业等
应用特点：高 速、稳定、安
全、可扩展
智能化：以太网交换机将更加智能化，能够自动识别和配置网络设备 高速化：以太网交换机将支持更高的传输速率，以满足大数据时代的需求 虚拟化：以太网交换机将支持虚拟化技术，实现网络资源的灵活分配和管理 绿色化：以太网交换机将更加注重节能环保，降低能耗和碳排放
以太网交换机的工 作原理
以太网协议是局域网中最常用的协议之一，它定义了数据传输的规则和方式。 以太网协议分为两个部分：物理层和数据链路层。 物理层定义了数据传输的物理介质和接口，如双绞线、光纤等。 数据链路层定义了数据传输的逻辑链路和帧格式，如MAC地址、帧校验等。 以太网交换机的工作原理是基于以太网协议的，它通过MAC地址来识别和转发数据
基础培训 以太网交换机基础及配置V1.1
DA: 目的 MAC地址 SA: 源MAC地址
TYPE: 以太网类型，2个字节。0x0800代表数据字段为IP协议
DATA: 数据字段，字段长度在46-1500之间
PAD: 填充字段
FCS: 帧校验序列字段
MAC/物理地址
MAC地址有48位，M A C地址全球唯一。前24位 是供应商代码，由IEEE进行管理和分配。后24 位由厂商自行分配
常见MAC地址供应商编码：
◦ 华为
00-E0-FC
◦ 华为三康 00-0F-E2
地址供应商编码查询：
/regauth/oui/index.shtml
24 bits 24 bits
Vender Code
Serial Number
00e0.fc01.2345
Page 25
VLAN原理及配置
Page 3
以太网简介
—— 第一个以太网系统示意图（Bob Metcalfe绘，以太网发明者）
以太网（Ethernet）由Xerox公司PARC研究中心于1973年提出
Page 4
IEEE 802.3与OSI参考模型的关系
OSI参考模型 Application Presentation Session Transport Network Data link Physical
Page 18
冲突域与广播域
共享式HUB
没有划分VLAN的第2层交换机
...
PC
PC
PC
NO VLANS
在共享式HUB中所有的工作站 共享同一个冲突域和广播域
划分了VLAN的第2层交换机
...
PC
PC
PC
VLAN1
VLAN2
网管培训-以太网交换机基础
0260.8c01.1111 0260.8c01.2222 0260.8c01.3333 0260.8c01.4444
B
F0/1 F0/2
F0/3 F0/4
0260.8c01.3333
C
D
0260.8c01.2222
0260.8c01.4444
未知单播帧，广播帧： 未知单播帧，广播帧： 执行广播操作Flooding 执行广播操作
谢 谢!
B
0260.8c01.1111
0260.8c01.3333
F0/1
C
F0/2
X X F0/4
F0/3
D
0260.8c01.2222
0260.8c01.4444
已知单播帧： 已知单播帧： 过滤操作Filtering 过滤操作
二层交换技术
MAC 地址表
A
0260.8c01.1111
F0/1: F0/2: F0/3: F0/4:
交换机转发帧的模式
存储转发式
存储转发模式下，交换机将收到的一个完整的帧先放 入缓存，之后才将其转发。这种方式适用于需要对转 发的数据帧进行线路速率匹配、协议转换或差错检测 的情况，如果在差错检测的过程之中，发现数据帧出 错，则将这个错误的数据帧丢弃。此时交换机转发数 据帧的延时于具体learning） 地址学习（Address learning） 帧的转发和过滤（Forword/filter decision） 帧的转发和过滤（Forword/filter decision） 环路避免（Loop avoidance） 环路避免（Loop avoidance）
课程议题
以太网介绍 交换机工作原理 交换机接口及连接线缆 交换机常见性能参数
智慧HW数通基础第三章以太网交换机基础
第三章以太网交换机基础.1培训目标.2以太网发展及原理.2.1原始的以太网系统以太网由施乐公司 PARC 研究中心的 Bob Metcalfe 于 1973 年 5 月 22 日首次提出，至 1999 年已经有了 26 年的历史。
在这 26 年中，以太网技术如同计算机技术一样，不断创新，不断发展，成为世界上最流行的局域网。
.2.2传统的共享式以太网传统的共享式以太网10BASE-T HUB传统的共享式以太网通过将用户连接到中继器实现资源共享，但是随着通信量和用户数的增加，超出一定数量时会造成碰撞冲突。
.2.3以太网冲突域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。
然而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。
.2.4广播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。
另外，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。
以太网分段·获取更高的带宽随着技术的更新，网络也在不断地发展，性能更优的计算机产生了。
网络不再仅仅用于发送电子邮件，声音、图象伴随着数据在网络上应运而生，此时对网络带宽的需求越来越高。
对网络分段便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。
以太网交换机以太网交换机以太网交换机以太网交换机各端口带宽独享提高网络的可用带宽以太网交换机是较经济实用的一种以太网分段的技术。
以太网交换机能够实现高速数据交换，各个端口完全独享带宽，这样网络的可用带宽有了很大的提高。
以太网交换机价格低廉，易于安装和操作。
Cut-through Store-and-forward ·检测到目的地址，立即转发·转发之前，必须收到完整的数据帧两种交换方式帧交换的方式主要有两种：Cut-through ：交换机一旦接收到帧头便检查目的地址，并且立即转发该帧。
以太网交换培训
DATA
交换机接受到该帧，将端口、MAC1、VLAN放到MAC表项中，并向所有的接口0/2广播。
FF-FF-FF-FF-FF-FF(DE MAC)
MAC1
0806
DATA
PC2接受到这个ARP请求报文，发送ARP响应报文，目的MAC为MAC1，原MAC为MAC2。
MAC1
MAC2
0806
DATA
Page *
VLAN的定义和划分
1、VLAN的定义 VLAN (virtual local area network),虚拟本地局域网。默认的交换机是一个广播域，采用VLAN，可以将交换机逻辑上划分为多个逻辑广播域，各个VLAN之间不能访问。通过手动配置逻辑将端口放到不同的VLAN中。 2、VLAN的划分 基于端口的划分。交换机常见的划分方式，该方式灵活，不受终端物理位置的限制。 基于MAC的划分。根据交换机学习到的MAC，进行划分；受物理位置的限制。 基于协议的划分。根据端口学习的协议类型和封装格式来划分。可以用来划分的协议为：IP,IPX,APPLETALE,类型有：ethernet II, 802.3, 802.3+LLC,等。主要应用于网络中提供的服务类型 来划分，方便管理和维护。 基于IP子网的划分。 基于应用层的划分。
HUB
frame
Bridge
frame
查看MAC表
所有的设备共享整台HUB，共享带宽！！
独占一个端口的带宽！！！
Page *
桥和交换机都是一个广播域，每个端口都是一个collision域，并都形成MAC表来指导帧转发，不同点是：
桥和交换机的区别
交换机端口的数量多。
01
交换机上可以划分VLAN来将整个广播域分割为多个广播域。
以太网交换机培训教材共18页文档
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
18
以太网交换机培训教材
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
•
48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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What is 城市轨道交通 urban rail transport
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What is 城市轨道交通 urban rail transport
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路由器（男主角）
• 网络中的核心设备，提供丰富的接口连接、软件特性， 也是构建网络的核心力量。
以太网交换机（女主角）
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• 物理网段（冲突域）：连接在同一导线上所有工 作站的集合
• 逻辑网段（广播域）：限制以太网广播报文的范 围。一般来说，逻辑网段定义了第三层网络，如 IP子网等。
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▪ Access链路
– 连接Access链路的交换机端口称为Access端口
– 帧在Access链路上转发不带VLAN Tag
– 交换机Access端口接收到以太网帧后，按照端口所在VLAN加上VLAN Tag，然后进行转发
– 帧从Access端口发送出去，帧中的VLAN Tag会被去掉
– CS: 载波侦听
• 发送之前的侦听，确保线路空闲，减少冲突机会
– MA: 多址访问
• 每个站点发送的数据，可以被多个站点接收
– CD: 冲突检测：
• 边发送边检测，发现冲突后进行回退
– 回退：
• 检测到冲突后的处理：发现冲突就停止发送，然后延迟一个随 机时间之后继续发送
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▪ 建议VLAN和IP子网间是一对一的关系，便于管理
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▪ 交换机的基本转发原理
– 根据MAC进行转发
▪ VLAN产生的背景
– 传统交换机不能限制广播域 – 安全性差
▪ VLAN的基本概念
– 标签的定义，VLAN的范围 – VLAN的划分方法 – Access链路和Trunk链路
▪ 支持VLAN的交换机的转发流程（可选，了解即可）
– 地址学习方式为SVL的转发流程 – 地址学习方式为IVL的转发流程
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▪ 以太网基本概念 ▪ 二层交换机基本原理 ▪ 三层交换机基本原理 ▪ 交换机相关协议和技术（可选） ▪ 交换机厂商和相关产品（可选）
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• HUB对所连接的LAN只做信号的中继，所有的物理设备构成了一个 冲突域和广播域
• 在主机数目较多的情况下：
– 冲突严重 – 广播泛滥
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▪ 数据通过两种独立的路径传输和接收。
▪ 只存在两个节点，可以在同一时间对信息进 行双向传输，而不会发生冲突。
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▪ 问题
– 广播泛滥，网络性 能差
– 网络安全性差
▪ 解决方法
– 在二层交换机上引 入VLAN功能
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▪ Virtual Local Area Network ▪ 相同VLAN内主机可以任意通信
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– DA ：目的MAC地址 – SA ：源MAC地址 – Type ：帧类型（ARP，IP，RARP） – Frame Load：有效载荷 – FCS ：帧检测序列
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▪ Media Access Control， 网络设备根据目的MAC来判 断是否处理接收到以太网 帧
▪ Trunk链路
– 连接Trunk链路的交换机端口称为Trunk端口
– 帧在Trunk链路上转发带VLAN Tag，因此允许多个VLAN的帧在Trunk 链路上转发
– 交换机Trunk端口接收到以太网帧后，需要判断该Trunk端口是否允 许帧中VLAN ID对应的VLAN通过。若允许，则进行转发；否则要直 接丢弃该帧
• 提供各种以太网接口类型的线速转发功能，是构建局域 网和城域网的核心力量。
路由交换设备（反串） • 提供LAN交换板的路由器；提供增强型引擎的交换机
——路由器和交换机的融合趋势越来越明显。 其他设备（配角）
• 网管、安全、语音、视讯设备，提供网络的管理或业务 增值功能。
链路层或物理层交换设备（剧务） • ATM交换机、FR、X.25交换机、DDN节点机、传输设
万兆以太网出现 千兆以太网迅速发展
100M快速以太网
共享式转向LAN交换机 10M以太网发展成熟 以太网产生
70年代
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80年代
90年代 92年 96年 2002年
• CSMA/CD：载波侦听与冲突检测-Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection
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• 查MAC转发表(即L2FDB)处理转发 • 对于表中不包含的地址，通过广播的方式转发 • 使用地址自动学习(根据以太网帧的源MAC)和老化机制进行地址表维
护
• 一般不对帧格式进行修改
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▪ 二层交换机将网段上的冲突域限制到了端口级、但是无法 限制广播域的大小。
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• 以太网工作机制– CSMA/CD • 以太网Ethernet II帧格式和MAC地址 • 概念：广播域和冲突域 • 典型设备HUB工作原理和缺陷 • 全双工以太网
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匹配则丢弃；
•
如果在L2FDB表中查找不到该目的MAC，则判断出端口的VLAN ID和报文Tag
Header内的VLAN ID是否匹配，不匹配直接丢弃；匹配则在该VLAN内广播；
•
L2FDB表中MAC地址通过老化机制来更新；
•
在转发的过程中，不会对帧的内容进行修改
What is 城市轨道交通 urban rail transport
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▪ 以太网基本概念 ▪ 二层交换机基本原理 ▪ 三层交换机基本原理 ▪ 交换机相关协议和技术（可选） ▪ 交换机厂商和相关产品（可选）
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• 通过识别MAC进行
A Switch
C
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MAC1 VLAN1 PORT1 MAC2 VLAN1 PORT2
MAC2 VLAN2 PORT3 MAC3 VLAN3 PORT3
MAC1 VLAN1 PORT1 MAC2 VLAN2 PORT2 MAC3 VLAN3 PORT3
IVL
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▪ 通常，我们按照组织内的工作单位将网络主机划分到一个个的逻辑网 络内，从而将这些主机的大部分流量限制在一个比较小的范围内，以 减少对其他主机的影响，并降低网络主干的负载。
▪ 在这样的划分下，传统网络中的数据流量模式遵循80/20规则（传统园 区网络流量模式）
•
L2FDB表中的MAC地址通过老化机制更新；
•
在转发的过程中，不会对帧的内容进行修改
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•
根据帧的目的MAC查MAC转发表(即L2FDB)，查找相应的出端口。根据现有L2FDB
表，报文应该从端口2发送出去；
•
判断出端口的VLAN ID和报文Tag Header内的VLAN ID是否匹配，匹配则转发，不
– 帧从Trunk端口发送出去，VLAN Tag一般不会被去掉
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IVL： Independent VLAN Learning； SVL： Shared VLAN Learning；
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B D
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▪ ASIC--Application Specific Integrated Circuit ▪ L2FDB—Layer 2 forwarding database
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SVL
•
根据帧内Tag Header的VLAN ID查找L2FDB表，确定查找的范围；