认识交换机知识讲解.ppt

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1、认识交换机目目 标标0 知识目标知识目标 1 1 熟悉网卡的作用、分类熟悉网卡的作用、分类 2 2 了解集线器的功能了解集线器的功能 3 3 掌握交换机的功能。掌握交换机的功能。0能力目标能力目标 1 1 会选择网卡会选择网卡 2 2 会选择交换机会选择交换机 教学引入教学引入 IP 通信量根据与以下各层相关的特性和设备来通信量根据与以下各层相关的特性和设备来管理：接入层、分布层和核心层。管理：接入层、分布层和核心层。IP 地址用于确定通信量应保留在本地，还是应地址用于确定通信量应保留在本地，还是应上移到层次式网络的更高层。上移到层次式网络的更高层。接入层接入层 接入层为终端用户设备连接到网络

2、提供连接点，允许多台主机通接入层为终端用户设备连接到网络提供连接点，允许多台主机通过网络设备（通常是集线器或交换机）连接到其它主机。一般而言，过网络设备（通常是集线器或交换机）连接到其它主机。一般而言，同一个接入层中所有设备的同一个接入层中所有设备的 IP 地址都有相同的网络部分。地址都有相同的网络部分。根据根据 IP 地址的网络部分，如果某消息的发送目的是本地主机，则该地址的网络部分，如果某消息的发送目的是本地主机，则该消息会保留在本地。如果发送目的是不同的网络，则会上传到分布消息会保留在本地。如果发送目的是不同的网络，则会上传到分布层。集线器和交换机用于连接到分布层设备（通常是路由器）。层

3、。集线器和交换机用于连接到分布层设备（通常是路由器）。预备知识预备知识分布层分布层 分布层为不同的网络提供连接点，并且控制信息在网络之间的流分布层为不同的网络提供连接点，并且控制信息在网络之间的流动。它通常包含比接入层功能更强大的交换机，以及用于在网络动。它通常包含比接入层功能更强大的交换机，以及用于在网络之间路由的路由器。分布层设备控制从接入层流到核心层的通信之间路由的路由器。分布层设备控制从接入层流到核心层的通信量的类型和大小。量的类型和大小。核心层核心层 核心层是包含冗余（备份）连接的高速中枢层。它负责在多个终核心层是包含冗余（备份）连接的高速中枢层。它负责在多个终端网络之间传输大量的数

4、据。核心层设备通常包含非常强大的高端网络之间传输大量的数据。核心层设备通常包含非常强大的高速交换机和路由器。核心层的主要目标是快速传输数据。速交换机和路由器。核心层的主要目标是快速传输数据。预备知识预备知识认识网卡认识网卡 在以太网络中，每台主机都可以使用点对点电缆直接连接到接入在以太网络中，每台主机都可以使用点对点电缆直接连接到接入层网络设备。这些电缆按照特定的以太网标准制造。每根电缆都层网络设备。这些电缆按照特定的以太网标准制造。每根电缆都插入主机网卡，然后插入网络设备的端口。有多种类型的网络设插入主机网卡，然后插入网络设备的端口。有多种类型的网络设备可用于连接接入层上的主机，包括以太网集

5、线器和交换机。备可用于连接接入层上的主机，包括以太网集线器和交换机。网卡网卡起着对网络发送数据、起着对网络发送数据、控制数据、接受并转换数控制数据、接受并转换数据的功能据的功能。主机上的网卡只接受发送到正确主机上的网卡只接受发送到正确 MAC 地址的消息。主机将忽略不是以它们地址的消息。主机将忽略不是以它们为发送目的的消息。只有消息目的地址中指定的主机才会处理该消息并响应为发送目的的消息。只有消息目的地址中指定的主机才会处理该消息并响应发送方。发送方。网卡分类网卡分类l按总线接口分按总线接口分:ISA、PCI、USB和和PCMCIAl按网络接口分：按网络接口分：RJ-45、BNC、AUI、FD

6、DI、ATM；l按带宽分：按带宽分：10Mbps，100Mbps，10/100Mbps，1000Mbps；网卡品牌网卡品牌 3COM、Intel、D-Link、Acton、TP-Link、D-link等；等；认识网卡认识网卡 认识集线器认识集线器 集线器集线器是一种安装在以太网络是一种安装在以太网络接入层的网络设备。它具有多个端接入层的网络设备。它具有多个端口，用于将主机连接到网络。集线口，用于将主机连接到网络。集线器是一种简单的设备，不具备解码器是一种简单的设备，不具备解码网络主机之间所发送消息的电子元网络主机之间所发送消息的电子元器件。它无法确定哪台主机应获取器件。它无法确定哪台主机应获取

7、特定的消息。一个集线器只从一个特定的消息。一个集线器只从一个端口接受电子信号，然后在所有其端口接受电子信号，然后在所有其它端口重新生成（或重复）同一消它端口重新生成（或重复）同一消息并发出。息并发出。认识集线器认识集线器一次只能通过以太网集线器发送一条消息。连接到一个集线器的两台或更多主机可能会尝试同时发送消息。此时，组成消息的电子信号会在集线器中相互冲突。冲突会造成消息损坏，无法为主机所理解。集线器不会对消息进行解码，因此无法检测到消息是否已损坏，于是它在所有端口重复该消息并发出。主机可以接收因冲突而损坏的消息的网络区域称为冲突域。冲突域。认识集线器认识集线器 认识交换机认识交换机交换机的种

8、类交换机的种类 一般交换机分广域网交换机和局域网交换机；一般交换机分广域网交换机和局域网交换机；按网络构成方式划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机；按网络构成方式划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机；按传输介质和传输速度上以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太按传输介质和传输速度上以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太 网交换机、网交换机、10G10G以太网交换机、以太网交换机、FDDIFDDI交换机、交换机、ATMATM交换机和令牌环交换机；交换机和令牌环交换机；从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机；从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和工作

9、组交换机；从从OSIOSI方面分第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机方面分第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机 ；按交换机的端口结构来分，交换机大致可分为：固定端口交换机（按交换机的端口结构来分，交换机大致可分为：固定端口交换机（8 8端口、端口、1616端口、端口、2424端口、端口、4848端口）和模块化交换机两种不同的结构；端口）和模块化交换机两种不同的结构；认识交换机认识交换机交换机和集线器交换机和集线器 的区别的区别1 1、OSIOSI体系结构上的区别：集线器属于体系结构上的区别：集线器属于OSIOSI的第一层物理层设备，而交的第一层物理层设备，而交换机属于换机属于OSIOS

10、I的第二层数据链路层设备。的第二层数据链路层设备。2 2、数据传输方式上的区别：、数据传输方式上的区别：集线器连接的局域网叫共享式局域网，所有用户共享带宽，采用半双工集线器连接的局域网叫共享式局域网，所有用户共享带宽，采用半双工模式工作，在同一时刻只能有二个端口传送数据，集线器的工作机理是模式工作，在同一时刻只能有二个端口传送数据，集线器的工作机理是广播，以广播的形式将信包发送给其余的所有端口；广播，以广播的形式将信包发送给其余的所有端口；利用交换机连接的局域网叫交换式局域网。交换机供给每个用户专用的利用交换机连接的局域网叫交换式局域网。交换机供给每个用户专用的信息通道，每个端口都有一条独占的

11、带宽，这样在速率上对于每个端口信息通道，每个端口都有一条独占的带宽，这样在速率上对于每个端口来说有了根本的保障。交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工来说有了根本的保障。交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。它通过作在全双工模式下。它通过MACMAC表分析表分析EthernetEthernet包的包头信息，确认具包的包头信息，确认具有此有此MACMAC地址的网卡连接在哪个端口上，然后仅将信包送到对应端口，地址的网卡连接在哪个端口上，然后仅将信包送到对应端口，有效的有效的抑制广播风暴的产生。有效的有效的抑制广播风暴的产生。以太网交换机是一种用于接入层的设备。像集线器一样

12、，交换机也可将多台主机连以太网交换机是一种用于接入层的设备。像集线器一样，交换机也可将多台主机连接到网络。但与集线器不同的是，交换机可以转发消息到特定的主机。当一台接到网络。但与集线器不同的是，交换机可以转发消息到特定的主机。当一台主机发送消息到交换机上的另一台主机时，交换机将接受并解码帧，以读取消主机发送消息到交换机上的另一台主机时，交换机将接受并解码帧，以读取消息的物理息的物理(MAC)地址部分。地址部分。交换机上含有一个交换机上含有一个 MAC 地址表，其中列出了包含所有活动端口以及与交换机相连地址表，其中列出了包含所有活动端口以及与交换机相连主机的主机的 MAC 地址。当消息在主机之间

13、发送时，交换机将检查该表中是否存在目地址。当消息在主机之间发送时，交换机将检查该表中是否存在目的的 MAC 地址。如果存在，交换机就会在源端口与目的端口之间创建一个临时连地址。如果存在，交换机就会在源端口与目的端口之间创建一个临时连接，称为电路。这一新电路为两台主机的通信提供一个专用通道。连接到该交接，称为电路。这一新电路为两台主机的通信提供一个专用通道。连接到该交换机的其它主机不会共享此通道的带宽，也不会接收那些并非发送给它们的消换机的其它主机不会共享此通道的带宽，也不会接收那些并非发送给它们的消息。主机之间的每一次通信都会创建一条新的电路。这些独立的电路使多个通息。主机之间的每一次通信都会

14、创建一条新的电路。这些独立的电路使多个通信可以同时进行，而不会发生冲突。信可以同时进行，而不会发生冲突。认识交换机认识交换机 认识交换机认识交换机如果交换机收到的帧是发送到尚未列入如果交换机收到的帧是发送到尚未列入 MAC 地址表的新主机，结果会地址表的新主机，结果会如何？如果目的如何？如果目的 MAC 地址不在表中，交换机就没有创建电路所需的地址不在表中，交换机就没有创建电路所需的信息。当交换机无法确定目的主机的位置时，就会采用信息。当交换机无法确定目的主机的位置时，就会采用“泛洪泛洪”处处理方式将消息转发到所有连接的主机。每台主机都将消息中的目的理方式将消息转发到所有连接的主机。每台主机都

15、将消息中的目的 MAC 地址与其地址与其 MAC 地址进行比较，但只有地址匹配的主机才会处地址进行比较，但只有地址匹配的主机才会处理该消息并响应发送方。理该消息并响应发送方。新主机的新主机的 MAC 地址如何进入地址如何进入 MAC 地址表？交换机检查主机之间发送地址表？交换机检查主机之间发送的每个帧的源的每个帧的源 MAC 地址，然后创建地址，然后创建 MAC 地址表。当新主机发送消地址表。当新主机发送消息或响应息或响应“泛洪泛洪”式消息时，交换机就会立即获取其式消息时，交换机就会立即获取其 MAC 地址及其地址及其连接的端口。交换机每次读取新的源连接的端口。交换机每次读取新的源 MAC 地

16、址时，地址表都会自动地址时，地址表都会自动更新。通过这种方式，交换机可以迅速获取所有相连的主机的更新。通过这种方式，交换机可以迅速获取所有相连的主机的 MAC 地址。地址。认识交换机认识交换机有时交换机端口必须连接另一台网络设备，比如集线器。这样会增加网络可以连接的主机数有时交换机端口必须连接另一台网络设备，比如集线器。这样会增加网络可以连接的主机数量。当一台集线器连接到一个交换机端口时，交换机会将连接到该集线器的所有主机的量。当一台集线器连接到一个交换机端口时，交换机会将连接到该集线器的所有主机的 MAC 地址与交换机的相应端口进行关联。有时，集线器上的一台主机需要发送消息到连地址与交换机的

17、相应端口进行关联。有时，集线器上的一台主机需要发送消息到连接同一集线器的另一台主机。在这种情况下，交换机将接收帧并检查地址表，以查看目接同一集线器的另一台主机。在这种情况下，交换机将接收帧并检查地址表，以查看目的主机的位置。如果源主机和目的主机位于同一个端口，交换机就会丢弃该消息。的主机的位置。如果源主机和目的主机位于同一个端口，交换机就会丢弃该消息。当集线器连接到交换机端口时，集线器上可能会发生冲突。集线器会将因冲突而损坏的消息当集线器连接到交换机端口时，集线器上可能会发生冲突。集线器会将因冲突而损坏的消息转发到所有端口。交换机也像集线器一样接收损坏的消息，但与集线器不同的是，它不转发到所有端口。交换机也像集线器一样接收损坏的消息，但与集线器不同的是，它不会转发因冲突而损坏的消息。因此，每个交换机端口都会生成一个独立的冲突域。这是会转发因冲突而损坏的消息。因此，每个交换机端口都会生成一个独立的冲突域。这是一个好现象。冲突域包含的主机越少，发生冲突的可能性就越小。一个好现象。冲突域包含的主机越少，发生冲突的可能性就越小。认识交换机认识交换机 认识交换机认识交换机 认识交换机认识交换机总总 结结此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢