CCNA交换培训资料

信元交换 定长包，硬件快速交换，语音、视频等多媒体信号传输最佳，但设备昂贵
6
两种第三层交换技术
报文到报文的交换 每一个报文都要经历第三层处理，且基于IP地址进行数据 转发 优点：能适应路由的拓扑变化，LAN互联中广泛使用
流交换 只分析数据流中的第一个报文，完成路由处理，后续报文 使用某种基于MAC地址的“捷径”技术（如只通过二层 交换通路）交换数据报文 优点：易实现线速路由 缺点：技术复杂，主要用于广域网
广播域——同一VLAN，但未必是同一端口
10
什么是VLAN
VLAN(Virtual Local Area Networks,虚拟局域网)
VLAN是一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（注 意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者说是更小 的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据 交换技术。
影响网络运行速度的两大因素
争用冲突 ——以太网的性质所决定 影响：用户数量增加导致通信“变慢”
网络广播 ——TCP/IP协议的性质所决定 （如ARP通过广播从IP地址中解析 MAC地址） 影响：产生大量目标地址为广播地址的无用网络流量
解决方案
使用路由器分割成小网——组网成本太高 使用二层交换机划分VLAN——缩小冲突域，但不能抑制广播 使用三层交换机——缩小冲突域和广播域
流量控制（网桥无流量控制能力）。 采用专用集成电路（ASIC）处理器完成高速交换。
4
交换机的分类
• 交换机和集线器
➢ 不能“以貌取人”
• 桌面型交换机和模块化交换机
➢ 异在“按需定制”
TP-link TL-HP8MU HUB
D-Link DFE-916DX HUB
3Com Switchs
3Com SuperStack 3 4400 switch
1
2
交换机的概念
按照线缆段微化的思想，线缆段越多，可用带宽就越高。极限 情况是每一台计算机处在一个独立的缆段上。如果网络上有10 台计算机，需要一个10端口的网桥将它们连接起来，但实现这 样一个网桥不太现实，软件转发速度也跟不上。交换机将上述 多端口的网桥硬件整合，以达到更低的成本和更高的性能。
7
交换机的主要技术指标
背板带宽——交换机背板总线或交换矩阵的总吞吐能力 （GB）
包转发率——以数据包为单位表示的交换能力（Mpps， 百万包/每秒，一般几十到几百)。各厂商公布的都是以64 字节定长包在设备上传输为测试标准。
端口类型——以太网/令牌环/FDDI/ATM等
端口速率——10/100/1000/10000Mbps
VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但 目前主流应用还是在交换机之中。不过不是所有交换机 都具有此功能，只有三层以上交换机才具有此功能，这 一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。
11
为什么要使用VLAN
增加了网络连接的灵活性 网络管理员对网络上工作站可以按业务功能，而不必
按地理位置分组。 控制网络上的广播风暴
5
交换机的交换技术
端口交换 端口间的通道由人工预先设定并固定下来，改变端口间的互联通道须由 人工配置—基于物理层，非真正意义的所谓“端口交换机”
帧交换 Cut-through(直通交换方式) 只检查数据包的包头（通常14字节）中目的地址，一确认即开始 传送(不 需要存储，延迟最小，无检错功能） Fragment Free（碎片隔离方式，Modified Cut-through） 传送时会检查是否有冲突（少于64字节的“残帧”）发生，若有则丢弃 该包——中等延迟，广泛应用于低档交换机。 Store and Forward (存储转发方式) 接收端口将传送来的整个数据包完整接收下来后存储在缓冲区中，然后 进行检错，只有完好的数据包才能得以向目的地址转发。应用最广泛。 优点：无错转发；支持不同速度端口间的转发，改善网络性能 缺点：延迟最大
端口密度——所有模块插槽均插满时的最大端口数
堆叠能力——堆叠的带宽和台数
VLAN数量——现在大多支持1000个以上的VLAN
MAC地址数量——交换机的地址存储表中最多可存储的 MAC地址数，通常几千到几万，越多则数据转发速度越 高
线速三层交换——具有和二层交换相同的交换速率
8
9
VLAN技术原理
交换机内有一条很高带宽的背板总线和内部交换矩阵，此背板 总线带宽通常是交换机每个端口带宽的几十倍。交换机的所有 端口都挂接在这条背板总线交换矩阵上，每个端口都有自己的 固定带宽，同时具有两个信道，在同一时刻既可发送数据，又 接收其他端口发送来的数据。
与共享带宽（一个时间只能为一对网络节点服务）、无目的地 进行数据发送（广播）的集线器不同，交换机可以在一个时间 内同时为所有的网络节点服务，并可以有目的地发送数据，所 以在带宽占用、减少阻塞、网络安全和全双工传输方面都是集 线器不可相比的。
随着网络向交换结构转变，网络内部路由器（其作用之 一是阻隔广播）的使用越来越少。这样，广播风暴将发送 到每一个交换端口，这就是常说的整个网络是一个广播域。 使用交换网络的优势是可以提供低延时和高吞吐量，缺点 是增加了整个交换网络的广播风暴。使用VLAN，可以将某 个交换端口或用户赋于某一个特定的VLAN组，该VLAN组可 以在一个交换网中或跨接多个交换机，在一个VLAN中的广 播风暴不会送到VLAN之外。同样，相邻的端口不会收到其 他VLAN产生的广播风暴。这样，可以减少广播流量，释放 带宽给用户应用，减少广播风暴的产生。
12
为什么要使用VLAN
增加网络的安全性 人们在LAN上经常传送一些保密的、关键性的数据。保密 的数据应提供访问控制等安全手段。一个有效和容易实现 的方法是将网络分段成几个不同的广播组，网络管理员限 制了VLAN中用户的数量，禁止未经允许而访问VLAN中 的资源。交换端口可以基于应用类型和访问特权来进行分 组，被限制的应用程序和资源一般置于安全性VLAN中。
3
交换机的功能Leabharlann 交换机的每个端口都具有桥接功能，可以互联一个LAN或 一台高性能计算机。所有端口由专用处理器进行控制，并 经过控制管理总线转发信息。中高档交换机可以用专门的 网管软件进行集中管理。
可将每个端口所互联的网络工作站分割为独立的LAN （VLAN）。
每个端口都与大带宽的背板连通，从而为每个端口提供专 用的带宽。