局域网基本知识.ppt

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1、局域网基本知识 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望&教学目标教学目标通过本章的学习，掌握局域网的拓扑结构，理解介质访问控制方式，了解传输介质的特性，局域网的特点。&教学内容教学内容1、局域网的主要特点；2、总线型、环形、星形网的数据传输方式；3、局域网使用的主要传输介质及其特性；4、以太网和FDDI网的基本工作原理。&教学的重点和难点教学的重点和难点1、局域网的拓扑结构。2、以太网的基本工作原理。4.1.1 局域网的主要特点&（1）局域网覆盖的地理范围

2、比较小通常不超过几十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内；&（2）信息的传输速率高（通常在10Mb/s1000Mb/s之间）、误码率低（通常低于10e-8）因此，利用局域网进行的数据传输快速可靠。&（3）网络的经营权和管理权属于某个单位，易于维护和管理。&（4）决定局域网的的性质的关键技术要素是拓扑结构、传输媒体和媒体的访问控制技术。CSMA/CD、TokenRing、TokenBus、FDDI4.1.2 局域网的拓扑结构&局域网的网络拓扑结构主要有3种。总线型结构环型结构星型结构1、总线型拓扑结构、总线型拓扑结构&优点价格低廉，用户站点入网灵活没有单点故障&缺点由于共用一条传输信道，任一时刻只

3、能有一个站点发送数据，而且介质访问控制也比较复杂。2、环型拓扑结构、环型拓扑结构&缺点：断开环中的一个节点，意味着整个网络的通信终止。3、星型拓扑结构、星型拓扑结构&优点维护和调试，对电缆的安装和检验也相对容易。&缺点中心节点一旦失效将会导致全网无法工作。4.1.3 局域网传输介质&（1）有线介质电缆、双绞线、光纤等&（2）无线介质微波卫星通信&（3）局域网常用的传输介质有同轴电缆非屏蔽双绞线（UP,unshieldedtwistedpaired）屏蔽双绞线（STP,shieldedtwistedpair）光缆1、同轴电缆、同轴电缆&1.优点传输距离较远，覆盖的地域范围较大技术非常成熟&2.缺

4、点电缆硬，折曲困难，重量重&3.局域网常用同轴电缆粗同轴电缆：特征阻抗50，直径1cm细同轴电缆：特征阻抗50，直径0.5cm&4.同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线 2、非屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线&1.优点尺寸小、重量轻、容易弯曲价格便宜容易安装和维护RJ-45连接器牢固、可靠&2.缺点抗干扰能力较弱传输距离比较短UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线3 屏蔽双绞线屏蔽双绞线&1.优点传输质量较高电缆尺寸和重量与UTP相当&2.缺点安装不合适有可能引入外界干扰4、光缆、光缆&中心的内核由纯度非常高的玻璃构成，其折射率很高。&内核外的包层由折射率很低

5、的玻璃或塑料组成&这样在光纤中传输的光将在内核与包层的交界处形成全反射。&1.光缆的特点(1)优点n传输速率高n传输距离远n传输损耗低n抗干扰能力强(2)缺点n价格相对较高n安装比较困难&2.光纤的分类多模光纤单模光纤（传输质量比多模光纤好）&3.光缆适合于楼宇内部的结构化布线4.1.4 介质访问控制方式&共享式局域网如何共享传输介质常用的介质存取方法常用的介质存取方法&带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法&令牌总线（TokenBus）方法&令牌环（TokenRing）方法1 以太网与 CSMA/CD 载波侦听多路访问载波侦听多路访问/冲突检测冲突检测(CSMA/CD)&载波侦

6、听发送结点在发送信息帧之前，必须侦听媒体是否处于空闲状态。&多路访问既表示多个结点可以同时访问媒体也表示一个结点发送的信息帧可以被多个结点所接收。&冲突检测发送结点在发出信息帧的同时，还必须监听媒体，判断是否发生冲突（同一时刻，有无其他结点也在发送信息帧）。1、以太网的发送以太网的发送先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发 2、以太网的接收、以太网的接收 3、MAC 地址地址&作用：局域网上的计算机利用MAC地址表示自己和他人的身份&MAC地址通常存储在网络接口卡NIC中&MAC地址位于OSI参考模型的数据链路层&以太网的MAC地址长度为48b。例如：52-54-ab-31-ac-c6&为了保

7、证MAC地址的惟一性，世界上有一个专门的组织负责为网卡的生产厂家分配MAC地址。以太网总结以太网总结&采用分布式介质访问控制方法没有集中控制中心&采用竞争机制网中的所有节点具有相同的优先级&发送等待延迟不固定&比较适宜于低负载和中负载应用环境&实现容易，组网方便&最常使用的一种局域网2 FDDI：光纤分布式数据接口fiber distributed data interfacel传输介质：光纤l传输速率：100Mb/sl拓扑结构：环形(双环)l介质访问控制方法：令牌环令牌环基本工作原理&1.网上所有站点都处于空闲时，令牌沿环绕行&2.发送站点必须等待，直到捕获到令牌发送数据帧释放令牌吸收数据帧

8、（绕环一周后）&3.中间站点（数据帧的目的地址与自己不同）转发环上的数据帧&4.接收站点（数据帧的目的地址与自己相同）拷贝环上的数据帧转发环上的数据帧4.2 以太网组网技术 教学内容&1、以太网的组网类型和传输速度；&2、组网所需的器件、设备和传输介质；&3、单一集线器组网配置规则；&4、多集线器组网配置规则。教学的重点和难点&1、集线器、网卡等设备的特点、分类、应用。&2、双绞线的通信规则。&3、以太网的组网规则。4.2.1 以太网的相关标准以太网的相关标准&以太网最早是由Xerox（施乐）公司创建的，在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个标准。以太网是应用最为广

9、泛的局域网，包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列标准规范。&传输介质：同轴电缆、双绞线、光缆等&网络速度：10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s&介质访问控制方法：CSMA/CD 1、10BASE5&粗缆以太网（粗同轴电缆）&电缆的两端有50欧姆的终端电阻&每网段允许连接100个节点&长度是500米&最多有4个中继器&5段500米的网线&最大网络直径是2500米。粗缆粗缆BNC端子端子收发器收发器AUI 电电缆缆2、10BASE2&细缆以太网&每段只能连接30个节点&每段的最大长度是

10、185米&最大的网络直径是925米。BNC T型接头型接头3、10BASE-T&3类以上双绞线以太网&水晶头（RJ-45头）&4个中继器连接&5个100米的网线&最大网络直径是500米。NIChub段最大长度段最大长度 100m4、100BASE-TX&5类以上双绞线以太网&2个中继器连接&2个100米的网线&两个中继器之间的距离不超过5米&最大网络直径是205米。5、100BASE-FX 使用光纤的快速以太网使用光纤的快速以太网 4.2.2 组网所需的器件和设备 10BASE-T和和100BASE-TX的组网设备：的组网设备：&（1）带有RJ-45连接头的UTP电缆&（2）带有RJ-45接口

11、的以太网卡&（3）10Mbps/100Mbps集线器&（4）网桥1 集线器的主要功能和特性集线器的主要功能和特性 集线器功能：&（1）作为以太网的集中连接点；&（2）放大接收到的信号；&（3）通过网络传播信号；&（4）无过滤和路径检测或交接功能；&（5）不同速率的集线器不能级联。注意：注意：&集线器是对网络进行集中管理的最小单元&从逻辑上看，通过集线器组成以太网都是由一条电缆连接起来的&同一个广播域，同一个冲突域具有三个端口的集线器具有三个端口的集线器 集线器网卡工作站网卡工作站网卡工作站双绞线2 网卡&网卡的主要功能包括：（1）实现计算机与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，接收和执行

12、计算机送来的各种控制命令，完成物理层功能；（2）按照使用的介质访问控制方法，实现共享网络的介质访问控制、信息帧的发送与接收、差错校验等数据链路层的基本功能；（3）提供数据缓存能力，实现无盘工作站的复位和引导。图表示用网卡上的硬件地址来标识局域网上的计算机和路由器。3 非屏蔽双绞线&非屏蔽双绞线UTP由8根铜缆组成&10Mbps/100Mbps以太网使用的线对发送：1（橙白）、2（橙）接收：3（绿白）、6（绿）&RJ-45接头和接口&基本连接规则自己的发线要与对方的的收线相连自己的收线要与对方的的发线相连&直连线&交叉线&全反线4.2.3 双绞线以太网组网&1单集线器结构单集线器结构&2多集线器

13、级联结构多集线器级联结构1 单集线器结构1、适用环境网络规模不大计算机比较集中2、10Mb/s以太网10Mb/s网卡（或10Mbps/100Mbps自适应网卡）3类以上UTP电缆10BASE-T集线器每段UTP电缆最大长度100m3、100Mb/s以太网100Mb/s网卡（或10Mbps/100Mbps自适应网卡）5类以上UTP电缆100BASE-T集线器每段UTP电缆最大长度100m2 多集线器级联结构 1、适用环境计算机的数量超过单一集线器所能提供的端口数计算机位置比较分散2、集线器级联方式利用集线器的级联端口与另一台集线器的普通端口级联（需要直通UTP电缆）利用两个集线器上的普通端口级联

14、（需要交叉UTP电缆）3、10Mb/s集线器和100Mb/s集线器不能相互级联2 多集线器级联结构4、多集线器进行级联时，一般可以采用平行式级联和树型级联两种方式。（1）平行式级联（2）树形级联6、多集线器10Mb/s以太网配置规则10Mb/s网卡（或10Mbps/100Mbps自适应网卡）3类以上UTP电缆10BASE-T集线器每段UTP电缆的最大长度100m任意两个节点之间最多可以有5个网段，经过4个集线器整个网络的最大覆盖范围为500m网络中不能出现环路7、多集线器100Mb/s以太网配置规则100Mb/s网卡（或10bps/100Mbps自适应网卡）5类以上UTP电缆100BASE-T

15、集线器每段UTP电缆的最大长度100m任意两个节点之间最多可以经过2个集线器集线器之间的电缆长度不能超过5m整个网络的最大覆盖范围为205m网络中不能出现环路4.3 交换与虚拟局域网4.3.0DIXEthernetV2标准4.3.1交换式以太网的提出4.3.2以太网交换机的工作原理4.3.3虚拟局域网VLAN4.3.4组装简单的以太局域网主要内容1.交换式以太网的特点2.交换机的工作过程和数据传输方式3.交换机的通信过滤、地址学习和生成树协议4.VLAN的组网方法和特点5.实践内容利用交换机组装简单的交换式以太网配置以太网交换机在交换式以太网上划分VLANMAC 帧帧物理层物理层MAC 层层1

16、0101010101010 10101010101010101011前同步码前同步码帧开始帧开始定界符定界符7 字节字节1 字节字节8 字节插入插入IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节46 1500IP 数据报4.3.1 DIX Ethernet V24.3.1 DIX Ethernet V2标准标准MAC 帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式目的地址字段6字节MAC

17、帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式源地址字段6字节MAC 帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式类型字段2字节类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。MAC 帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址

18、目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式数据字段461500字节数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段最小长度 64 字节 18 字节的首部和尾部=数据字段的最小长度 MAC 帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式FCS字段4字节当传输媒体的误码率为1108时，MAC子层可使未检测到的差错小于11014。当数据字段的长度小于46字节时，应在数据字段的后面加入整

19、数字节的填充字段，以保证以太网的MAC帧长不小于64字节。MAC 帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式10101010101010 10101010101010101011前同步码前同步码帧开始帧开始定界符定界符7 字节字节1 字节字节8 字节插入插入在帧的前面插入的8字节中的第一个字段共7个字节，是前同步码，用来迅速实现MAC帧的比特同步。第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC帧。为了达到比特同步，在传输媒体上实际传送的要比

20、MAC帧还多8个字节循环冗余检验循环冗余检验(多项式编码）多项式编码）编码思想：编码思想：将位串看成系数为0或1的多项式 检错思想：检错思想：收发双方约定一个生成多项式G(x)（其最高阶和最低阶系数必须为1），发送方在帧的末尾加上校验和，使带校验和的帧的多项式能被G(x)整除；接收方收到后，用G(x)除多项式，若有余数，则传输有错。校验和计算算法校验和计算算法 若G(x)为r阶，原帧为m位，其多项式为M(x)，则在原帧后面添加r个0，帧成为n+r位，相应多项式xr M(x)按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于xr M(x)的位串 按模2减法从对应于xr M(x)的位串中减去余数，结果就是

21、要传送的带校验和的帧的多项式T(x)T(x)=xr M(x)+xr M(x)MOD2 G(x)原理：任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅原理：任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅 为为0 0和和1 1取值的多项式一一对应。取值的多项式一一对应。例：例：1010111 1010111：x x6 6+x+x4 4+x+x2 2+x+1+x+1 x x5 5+x+x3 3+x+x2 2+x+1+x+1：101111 101111 信息字段为信息字段为K K位，校验字段为位，校验字段为R R位，位，码字长度为码字长度为N(N=K+R)N(N=K+R)位位 V(x)=x V(x)

22、=xR R m(x)+r(x)m(x)+r(x)m(x)m(x)为为K K次信息多项式，次信息多项式，r(x)r(x)为为R R次校验多项式，次校验多项式，CRC CRC的关键：的关键：g(x)g(x)生成多项式：生成校验码生成多项式：生成校验码 g(x)=g g(x)=g0 0+g+g1 1 x+g x+g2 2 x x2 2+.+g+.+g(R-1)(R-1)x x(R-1)+(R-1)+g gR R x xR R。g gi i=0 or 1=0 or 1生成多项式生成多项式G(x)G(x)l发方、收方事前商定；发方、收方事前商定；l生成多项式的高位和低位必须为生成多项式的高位和低位必须为

23、1 1l生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。循环校验码循环校验码(CRC)(CRC)例如：信息字段代码为例如：信息字段代码为:1011001 :1011001 对应对应 m(x)=x m(x)=x6 6+x+x4 4+x+x3 3+1+1 g(x)=x g(x)=x4 4+x+x3 3+1+1 为生成多项式为生成多项式 g(x)g(x)的代码为的代码为:11001:11001 CRC CRC生成方法生成方法1 1：软件法（除法）：软件法（除法）x x4 4 m(x)=x m(x)=x1010+x+x8 8+x+x7 7+x+x4 4 1011001

24、101100100000000（g(x)g(x)的最高次方为的最高次方为4 4）校验字段形成：（二进制除）校验字段形成：（二进制除）取余数取余数10110010000 10110010000 除以除以 11001 11001 得：得：1010 (1010 (商为商为1101010)1101010)传输字段：传输字段：1011001101100110101010校验：校验：接收方使用相同的生成码进行校验。接收方使用相同的生成码进行校验。接收字段接收字段/生成码（二进制除），除尽（正确），生成码（二进制除），除尽（正确），否则（错）否则（错）l四个多项式已成为国际标准四个多项式已成为国际标准lCR

25、C-12 CRC-12=x=x1212+x+x1111+x+x3 3+x+x2 2+x+1+x+1lCRC-16 CRC-16=x=x1616+x+x1515+x+x2 2+1+1lCRC-CCITT CRC-CCITT=x=x1616+x+x1212+x+x5 5+1+1lCRCCRC32=x32=x3232+x+x2626+x+x2323+x+x2222+x+x1616+x+x1212+x+x1111+x+x1010+x+x8 8+x+x7 7+x+x5 5+x+x4 4+x+x2 2+x+1+x+1 lR=32,LANR=32,LAN中常用中常用l硬件（移位寄存器）实现硬件（移位寄存器）

26、实现CRCCRC校验校验l网卡网卡NICNIC（Network Interface CardNetwork Interface Card）PA:前同步码前同步码-（7个字节10101010）SFD:帧首定界帧首定界10101011前前8个字符，是个字符，是MAC子层把数据交给物理层时，硬件自动加上的，定界子层把数据交给物理层时，硬件自动加上的，定界DA:目的地址目的地址-MAC地址地址SA:源地址源地址-MAC地址地址LEN:数据长度（数据部分的字节数）（数据长度（数据部分的字节数）（0-1500B）Type:类型：高层类型：高层(网络层网络层)协议标识（协议标识（IP/IPX）LLCPDU+

27、pad-最少最少46字节字节,最多最多1500字节字节pad填充字段填充字段，保证帧长不少于，保证帧长不少于64字节字节(不包括前同步码不包括前同步码)FCS:帧校验序列（帧校验序列（CRC-32）7166246-150047166246-15004字节字节字节字节 FCSSATypePADADataPadEthernetV2EthernetV2 校验区间校验区间校验区间校验区间64-151864-1518字节字节字节字节SFD4.3.2 交换式以太网的提出交换式以太网的提出 共享式以太网存在的主要问题1.覆盖的地理范围有限以太网覆盖的地理范围随网络速度的增加而减小2.网络总带宽容量固定以太网

28、的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有节点增加，冲突概率增大，带宽浪费也越严重3.不能支持多种速率以太网的传输介质是共享的具有三个端口的集线器 集线器网卡工作站网卡工作站网卡工作站双绞线交换的提出1.共享以太网存在的问题的解决方法：分段2.什么是分段将大型以太网分割成两个或多个小型以太网每个段使用CSMA/CD介质访问控制方法维持段内用户的通信段与段之间通过“交换”设备沟通交换设备在一段接收信息，经处理后转发给另一段利用集线器组成的大型共享式以太网利用集线器组成的大型共享式以太网4.3.3 以太网交换机的工作原理 交换设备的类型1.交换设备有多种类型2.常见的交换设备网桥：局域网交换机：工作于数

29、据链路层，连接较为相似的网络路由器：工作于互联层，实现异型网络互联网桥的内部结构 站表端口管理软件网桥协议实体端口1端口2缓存网段B网段A111222站地址 端口网桥网桥(1)接收帧接收帧(2)缓存缓存(3)查表查表(4)丢弃发往同丢弃发往同LAN 的帧；否则转发的帧；否则转发 到相应端口到相应端口（1）过滤作用过滤作用将以太网分割成一些独立的网段（广播域），减少了网络广播。将以太网分割成一些独立的网段（广播域），减少了网络广播。（2）工作在工作在数据链路层数据链路层，对数据帧进行存储转发，对数据帧进行存储转发，延长了通信距离（注意和中继器的区别）。延长了通信距离（注意和中继器的区别）。网桥特

30、点（1）两端口网桥：）两端口网桥：连接两个局域网，和以太网同时发展的。连接两个局域网，和以太网同时发展的。（2）多端口网桥：）多端口网桥：连接多个局域网，连接多个局域网，交换机的前身交换机的前身。&以太网交换技术（以太网交换技术（SWITCH）是在多端口网桥的基础上与九）是在多端口网桥的基础上与九十年代初发展起来的，甚至被业界人士称为十年代初发展起来的，甚至被业界人士称为许多联系在一许多联系在一起的网桥起的网桥，是一种改进了的局域网桥。，是一种改进了的局域网桥。网桥分类以太网交换机组网将一台计算机直接连到交换机端口该计算机独享该端口提供的带宽将一个网段连到交换机端口该网段上的所有计算机共享该端

31、口提供的带宽交换机如何学习主机的位置最初开机时最初开机时MAC地址表是空的地址表是空的MAC地址表地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD交换机如何学习主机的位置主机主机A发送数据帧给主机发送数据帧给主机C交换机通过学习数据帧的源交换机通过学习数据帧的源MAC地址，记录下主机地址，记录下主机A的的MAC地址地址对应端口对应端口E0该数据帧转发到除端口该数据帧转发到除端口E0以外的其它所有端口以外的其它所有端口(不清楚目标主机的不清楚目标主机的单点传送用泛洪方式单点传送用泛洪方式)0260.8c

32、01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBAMAC地址表地址表交换机如何学习主机的位置主机主机D发送数据帧给主机发送数据帧给主机C交换机通过学习数据帧的源交换机通过学习数据帧的源MAC地址，记录下主机地址，记录下主机D的的MAC地址对应端地址对应端口口E03该数据帧转发到除端口该数据帧转发到除端口E3以外的其它所有端口以外的其它所有端口(不清楚目标主机的单点不清楚目标主机的单点传送用泛洪方式传送用泛洪方式)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.3

33、3330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3DCABMAC地址表地址表交换机如何过滤帧&交换机A发送数据帧给主机C&在地址表中有目标主机，数据帧不会泛洪而直接转发E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3X XX XDCABMAC地址表地址表主机主机D发送广播帧或多点帧发送广播帧或多点帧广播帧或多点帧泛

34、洪到除源端口外的所有端口广播帧或多点帧泛洪到除源端口外的所有端口0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3DCABE0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444广播帧和多点传送帧MAC地址表地址表问题：&端口和端口和MAC地址是否是一一对应的关系？地址是否是一一对应的关系？以太网交换机的工作过程数据转发方式1、直接交换过程：在端口/MAC地址映射表中查找信息帧的目的地址，找到立即转发。优点：时间延迟小。缺点：不支持不同输

35、入/输出速率的端口之间的数据转发。2、存储转发方式过程：完整地接收整个数据-监测查目的地址转发优点：可靠性高。缺点：时间延迟大。3、改进的直接交换混合方式过程：接收到数据的前64个字节后，判断头部字段是否正确，正确则转发。优点：可靠性、时间延迟小。地址学习1.建立端口/MAC地址映射表需要解决的问题交换机怎样知道哪台计算机连接哪个端口交换机怎样维护地址映射表以保持其“新鲜”2.地址学习读取帧的源地址并记录帧进入交换机的端口（节点只要发送信息，交换机就能建立该表项）利用计时器维护表项的“新鲜”性通信过滤1.目的：隔离本地信息，避免不必要的数据流动2.方法：利用端口/MAC地址映射表和帧的目的地址

36、决定是否转发或转发到何处如果地址表中不存在帧的目的地址，交换机则需要向除接收端口以外的所有端口转发通信过滤举例问题？问题？&1、如果地址表中不存在帧的目的地址，交换机如何动作？&2、CSMA/CD对交换机是否适用？对用交换机组建的以太网是否适用？3 生成树协议交换机级联是否可以出现环路？集线器级联不能出现环路（无论是水平还是树型结构）交换机级联可以出现环路（交换机执行生成树协议）回路的解决办法回路的解决办法:生成树协议生成树协议Spanning-Spanning-Tree ProtocolTree Protocol将某些端口置于阻塞状态就能防止冗余结构的网络拓扑将某些端口置于阻塞状态就能防止冗

37、余结构的网络拓扑中产生回路中产生回路阻塞阻塞x2.生成树协议通过实现生成树协议相互的交换信息利用交换的信息将网络中的环路断开逻辑上形成一种树形结构按照逻辑结构转发信息生成树协议举例4.3.4 虚拟局域网VLAN1.什么是虚拟局域网？将局域网上的用户或节点划分成若干“逻辑工作组”逻辑组的用户或节点可以根据功能、部门、应用等因素划分而无须考虑它们所处的物理位置2.利用以太网交换机就可以配置VLAN利用共享式以太网需要做些什么？(1)一个逻辑工作组的站点需要移到另一个逻辑工作组（如站点从LAN1移动到LAN3）一个逻辑工作组的站点需要物理位置的移动（如LAN1中的站点从1楼移动到3楼）移动站点的物理

38、位置或逻辑工作组有时需要重新布线利用共享式以太网需要做些什么？(2)以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太网交换机以太网交换机三个虚拟局域网VLAN1,VLAN2和VLAN3的构成VLAN的组网方法1.静态VLAN交换机上的VLAN端口由管理员静态分配这些端口保持这种配置直到人工改变它们2.动态VLAN交换机上VLAN端口是动态分配的分配原则通常以MAC地址、逻辑地址或数据包的协议类型为基础在一台交换机上配置VLAN跨越多台交换机的VLAN802.1Q 是IEEE 的标准格式。802.1Q 标准允许VLAN 标记帧可以在不同厂家的交换

39、机之间传递。交换机交换机A交换机交换机B每个逻辑的每个逻辑的VLAN就象一个独立的物理桥就象一个独立的物理桥同一个同一个VLAN可以跨越多个交换机可以跨越多个交换机VLANVLAN运作运作绿色绿色VLAN黑色黑色VLAN红色红色VLAN绿色绿色VLAN黑色黑色VLAN红色红色VLAN交换机交换机A交换机交换机B主干连接主干连接每个逻辑的每个逻辑的VLAN就象一个独立的物理桥就象一个独立的物理桥同一个同一个VLAN可以跨越多个交换机可以跨越多个交换机主干功能支持多个主干功能支持多个VLAN的数据的数据快速以太网快速以太网VLANVLAN运作运作绿色绿色VLAN黑色黑色VLAN红色红色VLAN绿色

40、绿色VLAN黑色黑色VLAN红色红色VLANVTP协议(VLAN Trunking Protocol)一个能够宣告VLAN配置信息的信息系统通过一个共有的管理域，维持VLAN配置信息的一致性VTP只能在主干端口发送要宣告的信息支持混合的介质主干连接(快速以太网,FDDI,ATM)1.“新增一个新增一个vlan”3.同步最新的同步最新的vlan信息信息2VTP域域“ICND”VTP模式模式服务器模式服务器模式客户模式客户模式透明模式透明模式发送发送/转发转发信息宣告信息宣告同步同步不会存贮于不会存贮于NVRAM创建创建vlan修改修改vlan删除删除vlan发送发送/转发转发信息宣告信息宣告同步

41、同步存贮于存贮于NVRAM创建创建vlan修改修改vlan删除删除vlan转发转发信息宣告信息宣告不同步不同步存贮于存贮于NVRAM116VTP是如何工作的是如何工作的VTP信息宣告以多点传送的方式来进行VTP服务器和客户模式下会同步最新版本的宣告信息VTP信息宣告每隔5分钟或者有变化时发生117VTP信息宣告以多点传送的方式来进行VTP服务器和客户模式下会同步最新版本的宣告信息VTP信息宣告每隔5分钟或者有变化时发生1.新增新增VLAN2.版本版本3-版本版本4服务器服务器客户客户客户客户4.版本版本3-版本版本45.同步新的同步新的VLAN信息信息334.版本版本3-版本版本45.同步新的

42、同步新的VLAN信息信息VTP是如何工作的是如何工作的启用VTP(可选)启用trunk功能创建VLAN将端口加入VLANVLANVLAN配置的步骤配置的步骤VLAN的优点减少网络管理开销控制广播活动提供较好的网络安全性利用现有的集线器以节省开支4.3.5 组装简单的交换式以太网1.以太网交换机从端口和外形上很难区分交换机和集线器交换机的类型：10Mb/s交换机、100Mb/s交换机和10Mbps/100Mbps自适应交换机2.网卡10Mb/s、100Mb/s和10Mbps/100Mbps自适应以太网卡交换式以太网中的电缆1.计算机与交换机连接直通电缆2.交换机与交换机级联上行端口（级联端口）与普通端口：直通电缆普通端口与普通端口：交叉电缆3.交换机与集线器级联上行端口（级联端口）与普通端口：直通电缆普通端口与普通端口：交叉电缆计算机连入交换机集线器连入交换机以太网交换机的配置配置方式终端控制台TelnetWWW专用软件