第3章组建以太网虚拟局域网

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入侵监测系统 D200
A座
OSPF
Area5
B座
C座
S8508
OSPF Area0
S8508
S5648P
C6509
S8508
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OSPF Area6
D座
E座四层 行政、图书馆
E座三层 E座二层 E座一层 S3952P-EI
学院学生 二期公寓D、 E、F
铜缆或铜线连接到以太网的示意图
主机箱
网卡
主机箱
DB-15 连接器
收发器
内导体
MAU
收发器电缆
插入式 分接头 MDI
BNC 连接器 插口
外导体屏蔽层
保护外层
BNC T 型接头
主机箱
RJ-45 插头
双绞线
集线器
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四种电缆对比表
名称
电缆
最大区间长度 结点数/段 优点
10Base-5 粗同轴电缆 500m
• 了解组建局域网的常用设备和技术 • 了解虚拟局域网的产生和相关概念 • 掌握虚拟局域网的工作原理 • 掌握虚拟局域网的组网方式 • 常用的数据链路层设备
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3.6 组建以太网
• 组建以太网需要 – 网卡 – 通信介质 – 局域网设备
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3.6.1 适配器（网卡）
冲突域
冲突域
冲突域
一系
二系
三系
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用集线器组成更大的局域网 都在一个冲突域中
一个更大的冲突域 主干集线器
冲突域
一系
二系
三系
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用集线器扩展局域网
• 优点
– 使原来属于不同冲突域的局域网上的计算机能够进行 跨冲突域的通信。
– 扩大了局域网覆盖的地理范围。
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3.6.2 通信介质
• 传统以太网可使用的传输媒体有四种： – 铜缆（粗缆或细缆） – 铜线（双绞线） – 光缆
• 这样，以太网就有四种不同的物理层。
以太网物理层标准
10BASE-5 粗缆
10BASE-2 细缆
10BASE-T 双绞线
10BASE-F 光缆
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100
用于主干很好
10Base-2 细同轴电缆 185m
30
最便宜的系统
10Base-T 双绞线
100m
1024
易于维护
10Base-F 光纤
2000m
1024
最适于在楼间使用
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3.6.3 局域网设备-集线器
• 主要的局域网设备有集线器和交换机 • 主机将帧发给集线器后，集线器会将这个帧以广播的
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学院学生 二期公寓D、 E、F
OSPF Area2
万兆
OSPF Area3
OSPF Area4
G座四层
G座三层
S5648P 学生三期公寓
S3952P-EI F座 F座 F座 H座 四层 三层 二层、二层
G座二层 I 座二层 S3952P-EI
千兆单模光纤
千兆铜第缆3章组建以太网虚拟局域百网兆光纤
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3.6.3 局域网设备-交换机
• 交换机是工作在数据链路层的设备。 • 交换机收到一个数据帧后，能够识别出这个帧的结构，
根据帧的目的地址，将这个帧转发到对应的某个端口 上去，而不是广播到其他所有的端口 • 在每个交换机内部都维护有一张表，这个表记录了交 换机上每个端口所连接主机的MAC地址信息，交换机 根据这个表来把数据帧转发到正确的端口上
• 适配器主要完成数据链路层和物理层的功能： – 帧的封装与解封装。 接收高层的数据，将其封装成帧；收到一个帧后， 如果是发给自己的，去掉帧的首部和尾部，将数据 交给高层协议。 – 实现介质访问协议。主要是实现CSMA/CD协议 – 对数据进行编码和译码。 即如何表示0和1的问题。10Mbps的以太网采用曼彻 斯特编码。
• 缺点
– 冲突域增大了，但总的吞吐量并未提高。 – 如果不同的冲突域使用不同的数据率，那么就不能用
集线器将它们互连起来。
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3.6.3 局域网设备-以太网交换机
• 1990 年问世的交换式集线器(switching hub)，可明显地提高局域网 的性能。
• 交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机（表明 此交换机工作在数据链路层）。
方式发送给其他所有的主机 • 集线器不能识别数据帧的格式和内容，它做的就是将
表示这个帧的电信号发送给其他所有的主机 • 集线器是工作在物理层上的设备，用集线器连接起来
的局域网中所有主机要共享集线器的带宽
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用多个集线器可连成更大的局域网
• 某大学有三个系，各自有一个局域网
三个独立的冲突域
独占传输媒体的带宽
• 对于普通 10 Mb/s 的共享式以太网，若共有 N 个用户，则每个用户 占有的平均带宽只有总带宽(10 Mb/s)的 N 分之一。
• 使用以太网交换机时，虽然在每个接口到主机的带宽还是 10 Mb/s， 但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒 体的带宽，因此对于拥有 N 对接口的交换机的总容量为 N10 Mb/s。 这正是交换机的最大优点。
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用以太网交换机扩展局域网
万维网 服务器
电子邮件 服务器
100 Mb/s 100 Mb/s
以太网 交换机
路由器 至因特网 100 Mb/s
一系
二系
三系
10BASE-T
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举例 出口资源中心
大连东软信息技术职业学院校园网络拓扑图
网通
小网通
安全策略管理中心
举例
二期学生公寓的网络设备情况： A、B、C三栋楼有一 对光纤联入学院的校园网络，为千兆上联；网络设备为 Cisco 3550-24-EMI( 支 持 2-layer Switching ;3-layer Routing); Cisco 3550下联一般交换机（中心机房A201有一般交换 机10个左右；分机房C201也有一般交换机10个左右，分 机房通过5类双绞线连接到A201上的Cisco3550 上的 10/100Mpbs接口上；中心机房A201与分机房C201中的 一般交换机下联各个寝室的5口一般交换机，此5口交换 机下联到学生用户的桌面）
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以太网交换机的特点
• 以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，并且一般都工作在全 双工方式。
• 交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像 独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据。
• 以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。
第3章组建以太网虚拟局域网
第3章组建以太网虚拟局 域网
2020/11/26
第3章组建以太网虚拟局域网
复习
•MAC地址的结构 •以太网的介质访问控制方法 •以太网组网类型：10Base-5、 10Base-2、 10Base-T和10Base-F的代表意义?
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第 3 章 数据链路层 3.6 组建以太网 3.7 虚拟局域网