第8讲交换式以太网的原理

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以太网交换机的工作原理

以太网交换机的工作原理
以太网交换机是一种用于局域网的网络设备，它可以实现局域网内部计算机之
间的数据交换和通信。

它的工作原理主要包括数据帧转发、地址学习、流量控制和碰撞域隔离等方面。

下面我们将详细介绍以太网交换机的工作原理。

首先，以太网交换机通过端口连接各个计算机，当一台计算机发送数据帧时，
交换机会接收到这个数据帧，并通过目的地址来确定应该将数据帧转发到哪个端口。

这样，交换机可以实现数据帧的精确转发，避免了广播风暴和网络拥堵的问题。

其次，以太网交换机还具有地址学习的功能。

当交换机接收到一个数据帧时，
它会学习源地址和端口的对应关系，并将这个信息存储在转发表中。

这样，在下次需要发送数据帧时，交换机就可以根据目的地址在转发表中查找对应的端口，从而实现数据帧的快速转发。

此外，以太网交换机还可以实现流量控制。

当交换机接收到大量的数据帧时，
它可以通过缓存和队列管理来控制数据的流量，避免网络拥堵和数据丢失的问题。

这样可以保证网络的稳定性和可靠性。

最后，以太网交换机还可以实现碰撞域隔离。

在以太网中，如果多台计算机同
时发送数据帧，就会产生碰撞，从而影响网络的正常运行。

而交换机可以通过端口隔离的方式，将不同的计算机划分到不同的碰撞域中，从而避免了碰撞的发生，提高了网络的传输效率。

综上所述，以太网交换机通过数据帧转发、地址学习、流量控制和碰撞域隔离
等功能，实现了局域网内部计算机之间的快速、稳定和可靠的数据交换和通信。

它在现代网络中起着非常重要的作用，是局域网中不可或缺的网络设备之一。

什么是以太网交换机？以太网交换机的工作原理详解！

什么是以太网交换机？以太网交换机的工作原理详解！以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。

以太网交换机的结构是每个端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端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无冲突地传输数据。

那么，以太网交换机的工作原理有哪些呢？以太网交换机工作原理以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层（即数据链路层），是一种基于MAC（Media Access Control，介质访问控制）地址识别、完成以太网数据帧转发的网络设备。

交换机上用于链接计算机或其他设备的插口称作端口。

计算机借助网卡通过网线连接到交换机的端口上。

网卡、交换机和路由器的每个端口都具有一个MAC地址，由设备生产厂商固化在设备的EPROM 中。

MAC由IEEE负责分配，每个MAC地址都是全球唯一的。

MAC 地址是长度为48位的二进制，前24位由设备生产厂商标识符，后24位由生产厂商自行分配的序列号。

交换机在端口上接受计算机发送过来的数据帧，根据帧头的目的MAC地址查找MAC地址表然后将该数据帧从对应端口上转发出去，从而实现数据交换。

交换机的工作过程可以概括为“学习、记忆、接收、查表、转发”等几个方面：通过“学习”可以了解到每个端口上所连接设备的MAC 地址；将MAC地址与端口编号的对应关系“记忆”在内存中，生产MAC地址表；从一个端口“接收”到数据帧后，在MAC地址表中“查找”与帧头中目的MAC地址相对应的端口编号，然后，将数据帧从查到的端口上“转发”出去。

交换机分割冲突域，每个端口独立成一个冲突域。

每个端口如果有大量数据发送，则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中，在轮到发送时再发送出去。

好了，以上内容就是飞畅科技关于什么是以太网交换机？以太网交换机工作原理这个问题的相关详细介绍，希望能对大家有所帮助！。

交换式以太网

交换式以太网
目录
ntents
1 交换式以太网简介
2 交换式以太网数据转发方式
3 数据转发方式分类
学习目标
了解交换式以太网组网特点掌握交换式以太网转发方式
交换式以太网简介
• 用交换机所连接的以太网
PC A
二层交换机
PC B
PC C
PC D
• 特点：
• 终端用户独占端口带宽 • 单播报文采用单播形式发送 • 广播及未知单播报文采用广播形式发送 • 在某一时刻允许多个用户同时传输数据
E1
E3
PC D
• 张三 15189000001 • 端口E0 A31112231423
4
数据转发方式分类
• 存储转发
交换机先将数据整个数据帧收下，检错之后再根据MAC地址转发
交换机之所以同时进行数据转发，其中重要的一个方面是其具有很宽的总线带宽，如果有N个端口，每个端口带宽为M，则交换机总线的带宽为N×M，可以避免冲突的产生。
64字节
数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢
7
5
缓冲区
交换机
存储转发方式
数据转发方式分类 • 直通式
• 在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包头，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口
• 只检查数据帧的帧头，大大提高了转发速率
6
数据转发方式分类 • 无碎片直通式
• 是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案，它检查数据包的长度是否够64 Bytes（512bit）如果小于64 Bytes，说明该包是碎片（即在信息发送过程中由于冲突而产生的残缺不全的帧），则丢弃该包，如果大于64 Bytes，则发送该包。

以太网交换机的工作原理

以太网交换机的工作原理
以太网交换机的工作原理主要分为三个步骤，即学习MAC地址、建立转发表和数据转发。

首先，交换机会通过学习MAC地址来建立转发表。

当一个数
据帧到达交换机时，交换机会查看数据帧首部中的源MAC地址，并将其与一个特定的端口关联。

如果该地址之前没有在转发表中出现过，交换机会将该地址与到达的端口关联起来，并在转发表中添加一条新的记录。

如果该地址已经存在于转发表中，交换机会更新该地址的关联端口。

接下来，交换机会根据转发表中的信息建立转发表。

转发表记录了到达交换机不同端口的MAC地址。

当交换机收到数据帧时，它会查看该数据帧首部中的目的MAC地址，并在转发表
中查找该地址的关联端口。

如果找到了目的MAC地址的关联
端口，交换机会直接将数据帧转发到该端口，而不会在其他端口上进行广播。

如果找不到目的MAC地址的关联端口，则交
换机会在所有端口上进行广播，以确保所有端口都能接收到数据帧。

最后，交换机会进行数据转发。

当交换机接收到一个数据帧时，它会根据转发表中的信息将该数据帧转发到目的MAC地址的
关联端口上。

交换机会利用硬件的转发表进行快速的转发，以确保数据帧能够以最快的速度到达目的地。

通过以上的学习MAC地址、建立转发表和数据转发的过程，
以太网交换机可以实现对数据帧的快速、准确的转发，提高了局域网的传输效率和带宽利用率。

以太网交换机工作原理

以太网交换机工作原理
以太网交换机是一种网络设备，用于在局域网中传输数据。

它的工作原理是通过学习MAC地址和转发数据包来实现网络通信。

下面将详细介绍以太网交换机的工作原理。

首先，以太网交换机通过学习MAC地址来实现数据包的转发。

当一台计算机发送数据包到交换机时，交换机会学习该数据包中源MAC地址所对应的端口，然后将该地址和端口的对应关系存储在转发表中。

这样，当交换机收到目标MAC地址对应的数据包时，就能够根据转发表中的信息，直接将数据包发送到目标端口，而不是广播到所有端口。

其次，以太网交换机通过转发数据包来实现网络通信。

当交换机收到一个数据包时，它会首先检查数据包中的目标MAC地址。

如果目标MAC地址在转发表中有对应的端口信息，交换机就会将数据包直接转发到目标端口。

如果目标MAC地址不在转发表中，交换机就会将数据包广播到所有端口，以便获取目标MAC地址对应的端口信息。

此外，以太网交换机还支持虚拟局域网（VLAN）的功能。

VLAN
可以将一个物理局域网划分为多个逻辑局域网，不同的VLAN之间相互隔离，提高了网络的安全性和管理性。

交换机可以通过端口的划分来实现VLAN的功能，不同的端口可以属于不同的VLAN，从而实现不同VLAN之间的隔离通信。

总之，以太网交换机通过学习MAC地址和转发数据包来实现网络通信，同时支持VLAN的功能，提高了网络的安全性和管理性。

它是局域网中重要的网络设备，对于实现高效的数据传输和网络管理起着至关重要的作用。

以太网交换机的工作原理及功能

以太网交换机是数据链路层的机器，是基于以太网传输数据的交换机，使用物理地址（MAC地址），48位，6字节。

其工作原理为：当接受到一个广播帧时，它会向除接受端口之外的所有端口转发。

当接受到一个单播帧时，检查其目的地址并对应自己的MAC地址表，如果存在目的地址，那么转发，如果不存在那么泛洪（广播），广播后如果没有主机的MAC地址与帧的目的MAC地址相同，那么丢弃，假设有主机相同，那么会将主机的MAC自动添加到其MAC地址表中。

交换机分割冲突域，每个端口独立成一个冲突域。

每个端口如果有大量数据发送, 那么端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中,在轮到发送时再发送出去。

以太网交换机的应用非常广泛，在大大小小的局域网中都可以见到它们的身影。

例如丰润达系列以太网交换机，性能稳定，档次齐全，价格优势，应用最为普遍。

另外以太网交换机端口速率可以不同，工作方式也可以不同，如可以提供10M、100M、1000M的带宽、提供半双工、全双工、自适应的工作方式等。

以太网交换机的主要功能：
1、学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

2、转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧那么转发至所有端口）。

3、消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议防止回路的产生，同时允许存在后备路径。

以太网交换机工作原理

• 避免环路
通过阻塞某些冗余连接，可以避免网络环路的产生，从而防止广播风暴。
• 自动发现
STP能够自动发现和配置网络中的冗余连接。
• 灵活性
可以根据网络规模和拓扑结构调整 STP配置。
端口镜像技术
定义
端口镜像技术是一种将一个或多个端口的数据流量复制到一个监视端口，以便于分析和故障排除的技术。
MAC地址表大小
MAC地址表大小是指交换机能够记录的MAC地址的数量，是衡量交换机扩展能力的重要指标。MAC地址表大小越大，交换机的扩展能力越强。
03
以太网交换机的关键技术
VLAN技术
定义
VLAN（Virtual Local Area Network）技术是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个独立的网段，从而实现虚拟工作组的技术。
以太网交换机工作原理
• 引言 • 以太网交换机的基本原理 • 以太网交换机的关键技术 • 以太网交换机的应用场景 • 以太网交换机的未来发展
01
引言
交换机的定义和作用
01
交换机是一种网络设备，用于连接多个网络节点，实现数据交换和传输。
02
交换机的作用是提供快速、可靠的数据传输服务，提高网络性能和稳定性。
• 数据监控
通过镜像技术，可以对网络中的数据流量进行实时监控和分析。
• 故障排除
当网络出现故障时，可以通过镜像端口快速定位问题。
• 安全审计
可以用于安全审计和日志记录等目的，提高网络安全性和可追溯性。
04
以太网交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业网络中，以太网交换机主要用于连接各个终端设备，如计算机、打印机、服务器等，实现快速、可靠的数据传输。

以太网交换机原理

它的普及程度其实是由于以太网的广泛使用，作为今天以太网的主流设备，几乎所有的局域网中都会有这种设备的存在。

看看以下的拓扑，大家会发现，在使用星型拓扑的情况下，以太网中必然会有交换机的存在，因为所有的主机都是使用电缆集中连接到交换机上从而能够互相连接的：其实在最早的星型拓扑中，标准的线缆集中连接设备是“HUB（集线器）”，但是集线器存在着：共享带宽、端口间冲突等问题，因为大家都知道，标准的以太网是一个“冲突的网络”，也就是说在一个所谓“冲突域”里面，最多只有两个节点可以互相通讯。

而且，虽然集线器有很多端口，但是其内部结构完全是以太网所谓的“总线结构”，也就是说其内部只有一条“线路”来进行通信。

如果上图中的设备是集线器的话，举个例子来说，假如端口1 和2 之间的节点正在通信，其它端口是需要等待的。

直接造成的现象也就是，比如端口1和 2 所连接节点之间传送数据需要10 分钟，端口 3 和 4 所在的节点在此同时也开始通过此集线器传输数据，互相间冲突，造成大家所需的时间都会变久，时间可能会达到20 分钟才能传送完毕。

也就是说集线器上互相通讯的端口越多，冲突越严重，传送数据所需的时间越久。

这种问题在小型以太网中并不会造成很大问题，并且可以很好的工作，但是如果网络上的通讯量有增加，或者连接的节点数目很多的时候，“冲突”会严重影响网络的性能，比如我们在第一章中讲解以太网原理的时候就解释过优化“冲突域”的问题，这时候我们需要能够隔离“冲突”的设备，交换机就可以完成这个功能了。

交换机在连接的时候，各个端口之间都可以同时通讯，也就是说端口间是不冲突的，也可以用来隔离冲突。

交换式以太网的工作原理

交换式以太网的工作原理
交换式以太网是一种常见的局域网技术，它通过交换机来实现数据包的转发。

工作原理如下：
1. 数据帧传输：当一台计算机要发送数据时，它会将数据封装成一个数据帧并发送出去。

数据帧中包含了目标计算机的物理地址（MAC地址）和数据内容。

2. 交换机学习：当交换机接收到数据帧时，它会读取数据帧中的目标MAC地址，并将这个地址存储到一个表中，表中记录
了每个计算机的MAC地址与对应的交换口。

3. 交换机转发：当交换机接收到数据帧后，它会检查目标
MAC地址在表中的对应交换口。

如果表中存在这条记录，交
换机就将数据帧转发到目标交换口；如果表中不存在这条记录，交换机会向所有其他交换口广播该数据帧，以寻找目标计算机。

4. 数据帧过滤：交换机可以对数据帧进行过滤，只会将数据帧发送到目标交换口，而不会向其他交换口广播。

5. 碰撞域的消除：交换式以太网可以消除传统的集线器（集线集）所存在的碰撞域问题。

由于交换机只在目标交换口发送数据帧，不会广播到整个网络，因此不会产生碰撞。

总之，交换式以太网利用交换机实现了数据帧的学习和转发，通过将数据帧只发送到目标交换口，而不广播到整个网络，从而提高了网络的效率和安全性。

以太网交换机工作原理

以太网交换机工作原理
以太网交换机是一种用于局域网中的网络设备，它通过将网络数据包从源地址转发到目标地址，实现了网络中各个设备之间的通信。

以太网交换机的工作原理可以简述为帧转发、自学习和广播控制。

首先，以太网交换机实现帧转发。

当一个数据包到达以太网交换机的某个端口时，交换机会检查这个数据包的目标MAC地址。

如果该目标地址已存在于交换机的MAC地址表中，交换机将会通过对应的端口转发该数据包。

如果目标地址不存在于MAC地址表中，交换机会通过广播方式将数据包发送到所有其他端口，然后继续观察数据包的源MAC地址，并将该地址与接收到的数据包绑定到MAC 地址表中。

其次，以太网交换机通过自学习机制来完善MAC地址表。

当数据包从某个端口经过交换机时，交换机会观察源MAC地址和端口的对应关系，并将这个关系记录到MAC地址表中。

当再次接收到目标MAC地址与已知源MAC地址的数据帧时，交换机会快速找到目标MAC地址对应的端口，并只将该数据包转发到该端口，这样可以减少网络中不必要的数据发送，提高了网络的传输效率。

最后，以太网交换机通过广播控制机制来实现网络中广播数据的控制和管理。

即当一个数据包传输到以太网交换机的端口时，交换机会判断该数据包是否为广播数据包。

如果是广播数据包，交换机会将该数据包广播到所有其他端口上。

这样确保了局域网中广播数据的传播，同时也保证了网络中的广播数据的控制和管理。

总的来说，以太网交换机工作原理是基于三个关键机制：帧转发、自学习和广播控制。

通过这些机制，以太网交换机实现了对数据的高效转发和管理，提高了网络中设备之间的通信效率，同时也保证了网络的安全性和稳定性。

以太网交换机技术原理

以太网交换机技术原理以太网交换机的基本原理是通过多个以太网端口来接收和转发数据帧。

每个端口相当于一条通道，可以连接一个或多个计算机。

当一台计算机要发送数据时，它会将数据封装成数据帧，并将数据帧发送给交换机的一些端口。

交换机收到数据帧后，会读取其中的目标MAC地址，然后通过学习和转发的方式将数据帧发送给目标计算机。

交换机学习和转发数据帧的过程主要包括三个步骤：学习、过滤和转发。

学习：交换机收到数据帧后，会提取出数据帧中的源MAC地址，并将这个地址和收到这个数据帧的端口绑定在一起，形成一个表项。

这样，交换机就学会了源MAC地址所对应的端口。

如果收到的数据帧中的源MAC地址已经存在于之前的表项中，交换机会更新这个表项的时间戳。

学习的过程可以通过交换机的学习模块完成，该模块通常是一个CAM（Content-Addressable Memory）表。

过滤：交换机会检查数据帧的目标MAC地址，并与之前学习到的表项进行匹配。

如果目标MAC地址在表项中存在，则说明目标计算机直接连接在与该表项对应的端口上，交换机会直接转发数据帧到这个端口上。

如果目标MAC地址在表项中不存在，交换机会将数据帧广播到除了收到数据帧的端口之外的所有端口，这样可以确保数据帧能够传输到目标计算机。

转发：在进行广播之后，交换机会等待所有连接的计算机响应。

如果有计算机回应，交换机会将这个计算机的MAC地址和所在端口加入到学习表中，下一次发送该计算机的数据帧时可以直接转发到这个端口。

如果没有计算机回应，交换机会丢弃数据帧，避免网络拥堵。

除了学习和转发功能，以太网交换机还有一些其他的功能。

例如：虚拟局域网（VLAN）的实现，可以将交换机的端口划分为不同的虚拟局域网，实现隔离和安全性；链路聚合（Link Aggregation）的实现，可以将多个端口绑定在一起，提高带宽和冗余性；流控和管理功能，可以对流量进行限速和精细的管理等。

总结起来，以太网交换机的技术原理是通过学习和转发方式来实现计算机之间的数据交换，同时可以提供很多其他的功能来满足网络的需求。

以太网交换机结构和原理

以太网交换机结构和原理以太网交换机是一种基于以太网技术的网络设备，主要用于实现局域网的数据交换。

它的主要作用是根据目的MAC地址和端口的对应关系，将数据包从一个端口复制并转发给目标端口，从而实现数据的快速传输和转发。

下面将从交换机的结构和原理两方面进行详细介绍。

一、交换机的结构1.交换机的外部结构交换机通常具有多个接口，用于连接多台终端设备，如计算机、服务器、打印机等。

每个接口都有一个端口号，用于标识不同的接口。

交换机能够通过不同的端口号将数据发送到相应的接口。

2.交换机的内部结构交换机内部通常包含以下几个主要部分：（1）端口：交换机的每个端口都与一个终端设备相连，可以通过端口来接收和发送数据。

（2）转发引擎：转发引擎是交换机的核心部分，主要负责实现数据包的转发和处理。

转发引擎通常由ASIC芯片（专用集成电路）组成，能够对数据包进行快速处理和转发。

（3）存储器：交换机通常具有一定的存储器容量，用于存储MAC地址表、数据包缓存等。

（4）控制板：控制板通常由CPU、操作系统和管理功能组成，用于控制和管理交换机的运行。

二、交换机的工作原理交换机的工作原理主要有两种模式：存储转发模式和直通模式。

1.存储转发模式（1）数据接收：当交换机接收到一个数据包时，首先会通过物理层和数据链路层的处理将数据包的帧头提取出来，并将源MAC地址记录到MAC地址表中。

（2）MAC地址表：MAC地址表存储了每个端口对应的MAC地址，以及MAC地址和接口的对应关系。

当交换机接收到一个新的数据包时，会根据源MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。

（3）根据MAC地址转发：如果在MAC地址表中找到了源MAC地址对应的接口，则将数据包发送到相应的接口，并更新源MAC地址的端口信息。

如果没有找到源MAC地址对应的接口，则将数据包广播到所有的端口上。

（4）根据目的MAC地址转发：当交换机接收到一个数据包时，会根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的接口。

详解以太网交换原理

详解以太网交换原理详解以太网交换原理以太网交换原理本文力求阐明以太网交换原理，并对相关知识作以介绍。

1 以太网交换机相关概念1.1 传统的电话交换技术交换概念始于电话交换。

传统电话网由传输电路与电话交换机组成，处于网络节点的交换机完成对传输链路的选路与连接。

一次长途通话往往要经过发端局、转接局（汇接局）和收端局才能完成。

在通话前，电话交换机根据信令将分段的传输链路连接起来，从而形成一条从主叫到被叫的通话电路，通话结束后根据信令拆除这条通路，这种交换方式称为电路交换方式。

电路交换的优点是延时小，实时性好；缺点是通话期间主、被叫间的物理电路被该次呼叫所独占，电路利用率低。

1.2 传统的数据交换技术数据通信对实时性要求不高，故数据通信存在多种交换方式，最早的数据通信是利用已有的电话网加调制解调器完成，这种数据交换方式仍是电路交换方式。

现在常见的数据交换方式有数据报方式和分组方式。

数据报（报文）交换采用存储／转发方式。

网络节点设备先将途经的数据报完全接收并储存，然后根据数据报所附的目的地址，选择一条合适的传输链路将该数据报发送出去。

报文交换不像电路交换，无需预先为通信双方建立一条专用的电路，因此就不存在建立和拆除电路的过程。

由于数据报的传送采用接力方式，任何时刻数据报只占用节点间的一条链路，因而提高了传输效率，但这也造成了报文交换的延时非常大，故主要用在电报交换中。

分组交换和数据报交换一样。

也采用存储／转发方式，但不像数据报交换是以整个数据报为单位进行传输，而是将用户要发送的数据报分割为定长的一个个数据分组（包），并附上目的地址（或标记），按顺序送分组交换网发送，分组交换可以采用两种不同方式来处理这些分组。

（1）报文传输分组交换报文传输分组交换与报文交换相似，只是将每一分组都当成一个小报文来独立处理，故报文传输分组交换中每个分组均带有目的地址。

网络节点设备对每个分组都要根据网络拓扑和链路负荷情况进行路由选择，因链路负荷是动态的，故一个数据报所包含的各分组，可能通过不同途径到达目的地，分组到达终端的顺序也有可能被打乱，这时要求目的节点或终端负责将分组重新排序、组装为报文。

以太网交换机工作原理教材教学课件

01
RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是STP的快速版本，通过减少端口阻塞时间和加快网络收敛速度来提高网络性能。
02
RSTP引入了端口角色和端口状态的概念，简化了STP的复杂度，并允许更快速的故障恢复。
03
MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是RSTP的扩展，支持多个生成树实例，可以针对不同类型的流量进行独立控制和管理。
可靠性
评估方法
可用性
可维护性
交换机在长时间运行过程中保持正常工作的能力。可靠性越高，说明交换机的稳定性越好。
交换机在出现故障时能够继续提供服务的能力。可用性越高，说明交换机的容错能力越强。
交换机在出现故障时能够方便地进行维修和升级的能力。可维护性越好，说明交换机的维护成本越低。
结合交换机的设计、制造和实际应用情况，对其可靠性、可用性和可维护性进行综合评估。
THANKS FOR
WATCHING
感谢您的观看
动态VLAN配置示例
interface FastEthernet 0/1
02
switchport mode dynamic desirable
03
switchport access vlan 1
01
end
write memory
动态VLAN配置示例
动态VLAN配置示例
```
06
生成树协议STP原理及应用
03
STP是IEEE 802.1D标准的一部分，被广泛应用于以太网交换网络中。
01
STP（Spanning Tree Protocol）是一种用于避免网络环路和提高网络可靠性的网络协议。

交换式以太网

–
VLAN 虚拟局域网
• VLAN
• 隔离网络风暴
广播信息频繁出现
• 实际上广播帧会非常频繁地出现。利用 TCP/IP协议栈通信时，除了前面出现的 ARP外，还有可能需要发出DHCP、RIP等很多其他类型的广播信息。
常见广播
• ARP请求：建立IP地址和MAC地址的映射关系 • RIP：一种路由协议 • DHCP：用于自动设定IP地址的协议 • NetBEUI：Windows下使用的网络协议 • IPX：Novell Netware使用的网络协议 • Apple Talk：苹果公司的Macintosh计算机使用的网络协议
以太网交换机
1）第二层交换机
是不带第三层路由功能的交换机
–工作在 OSI 参考模型的第 2 层（数据链路层） –依据MAC地址进行数据幀的转发 –支持任何网路层以上的高层协议 –与网桥类似，是一个多端口网桥
以太网交换机
2）第三层交换机具有路由功能的交换机，是路由器和二层交换机的有机集合体
工作在OSI参考模型的第3层（网络层） – 是具有第三层路由功能 – 把三层路由功能和二层交换功能相结合 – 提高路由器的分组转发速度，解决传统路由器形成的传输瓶颈问题
– 万兆标准内容包括10GBase-X、10GBase-R和 10GBase-W三种类型。万兆以太网标准不仅将以太网的带宽提高到10Gbps（在使用万兆以太网信道的情况下可以达到40Gbps甚至更高的速率），同时也将通信距离提高到数十公里甚至上百公里
城域网
• 运营商开始建设的城域网并不同于通常意义的城域网。例如中国移动定义的城域网是指：在地域上覆盖城市及其郊区范围、为城域多业务提供综合传送平台的网络，主要应用于大中型城市地区。 • 城域网以多业务光传送网络为基础，实现话音、数据、图像、多媒体、IP等接入，在功能上主要是指完成接入网中的企业和个人用户与在骨干网络上的运营商之间全方位的协议互通。 • 城域网传输主要采用的技术为基于SDH的MSTP、基于DWDM的OADM、和光纤直连技术。

第8讲交换机工作原理精品PPT课件

动态方式是基于网桥的工作原理，形成两个端口间交换帧的通道，通道的形成是基于MAC地址的操作，根据帧的目的地址去查找交换机中自动生成的端口/MAC地址表，判定把这个帧从哪个端口转发出去，在这个连接上传送一个帧，然后自动断开这个通道，连接过程与帧的转发是同时进行的，每转发一个帧，建立一个连接。
假设站点A需要向站点C发送数据，交换机同样在端口1 接收该数据。通过搜索地址映射表，交换机发现站点C与端口1相连，与发送的源站点处于同一端口。遇到这种情况，交换机不再转发，简单地将数据抛弃，数据信息被限
制在本地流动。
所以，以太网交换机隔离了本地信息，从而避免了网络上不必要的数据流动，达到了交换机通信过滤的目的。
提示：在计算机上发出PING命令交换机就能捕获到它。
4、转发/过滤
交换机建立起端口／MAC地址映射表之后，它就可以对通过的信息进行过滤了。以太网交换机在地址学习的同时还检查每个帧，并基于帧中的目的地址做出是否转发或转发到何处的决定。
假设站点A需要向站点F发送数据，因为站点A通过集线器连接到交换机的端口1，所以，交换机从端口1读入数据，并通过地址映射表决定将该数据转发到哪个端口。在图所示的地址映射表中，站点F与端口4相连。于是，交换机将信息转发到端口4，不再向端口1、端口2和端口3转发。
002d0.f838.0003
交换机
2、交换机根据数据包中分装的目的主机的MAC地址信息查找MAC地址表，同时根据源主机MAC地址信息更新自己的MAC地址表 2.1如果表中存在该目的主机的MAC 地址，则从其对应的端口将数据包发送出去。
2.2如果表中不存在该目的主机的
1 2.1 2.2 2.2
与此同时，节点E需要向节点B发送信息。于是，交换机的端口6与端口4也建立一条连接，并将端口6接收到的信息转发至端口4。

第8讲 交换式以太网的原理

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