中国电信 现场综合化维护培训教材 基础知识篇 （V1.0）
目录 第1章现场综合化维护简介 (1) 1.1现场综合化维护基本范围及内容 (1) 1.2通信网构成要素及拓朴结构 (2) 1.3现场综合化维护专业区分 (3) 第2章有线接入相关基础知识 (6) 2.1接入网概念 (6) 2.2铜缆接入网认知 (7) 2.3光纤接入网认知 (8) 第3章通信线路相关基础知识 (12) 3.1通信线路概述 (12) 3.2电缆线路认知 (12) 3.3光缆线路认知 (18) 3.4电缆线路设备认知 (24) 3.5光缆线路设备认知 (28) 3.6通信杆路认知 (32) 3.7通信管道认知 (34) 第4章无线通信相关基础知识 (37) 4.1移动通信概述 (37) 4.2基站收发信台认知 (39) 4.3天馈系统认知 (41) 4.4直放站认知 (43) 4.5室内分布系统认知 (44) 4.6 WLAN系统认知 (45) 第5章数据通信相关基础知识 (47) 5.1宽带IP网络认知 (47) 5.2 IP地址简介 (51) 5.3 VLAN概念简介 (52) 5.4 QINQ概念简介 (54) 第6章传输系统相关基础知识 (56) 6.1传输系统概述 (56) 6.2 SDH传输系统认知 (56) 6.3 DWDM传输系统认知 (58) 6.4 ASON传输系统认知 (60) 6.5 MSAP传输系统认知 (61) 6.6 IPRAN传输系统认知 (62) 第7章交换系统相关基础知识 (64) 7.1程控交换机认知 (64) 7.2交换远端模块认知 (64) 7.3接入网关（AG）认知 (65)
实验1以太网交换机配置基础 一、实验内容与目标 完成本实验，您应该能够： ●掌握以太网交换机的基本配置方法 ●掌握以太网交换机的常用配置命令 二、实验组网图 三、实验设备 PC：两台有以太网接口和COM口的PC 线缆：普通网线两根，Console线缆一根 以太网交换机：Quidway S3100-26C-SI或Quidway S3610-28TP 四、实验过程 实验任务一：使用以太网交换机的console口进行配置Console口配置是路由器最基本、最直接的配置方式，当路由器第一次被配置时，console口配置成为配置的唯一手段。因为其它配置方式都必须预先在交换机上进行一些初始化配置。 1、console配置线缆的连接。 ①将配置电缆的DB-9（或DB-25）孔式插头接到要对路由器进行配置的微机或终端的串口上； ②将配置电缆的RJ45一端连到路由器的配置口（console）上。 2、运行主机上的终端软件。 ①首先启动超级终端，点击windows的开始→程序→附件→通讯→超级终端，启动超级终端； ②根据提示输入连接描述名称后确定，在选择连接时使用相应的COM口后单击“确
定”按钮，在弹出的COM1属性窗口中单击“还原为默认值”按钮后单击“确定”按钮。 ③此时，我们已经成功完成超级终端的启动。如果您已经将线缆按照要求连接好，并且交换机已经启动，此时按Enter 键，将进入交换机的用户视图并出现如下标识符：
交换机基本知识交换机知识入门 交换机是日常生活工作中经常用到的物品，但不少人队交换机基本知识却不是很了解，本文从交换机的起源、类型、应用、交换方式等方面介绍了交换机基本知识（入门知识），希望对大家有所帮助。 交换机定义 什么是交换机？交换机英文名称为Switch，也称为交换式集线器，交换机是构建网络平台的“基石”，又称网络开关它是一种基于MAC地址(网卡的硬件标志)识别，能够在通信系统中完成信息交换功能的设备。其工作原理可以简单地描述为“存储转发”四个字。因为交换机支持“全双工”模式，所以B在接收A发送数据的同时，还可以向A或其他的计算机发送数据。如果在MAC地址中没有B的地址信息，那么交换机可以通过“MAC地址学习”功能将连接到自身的B计算机MAC地址记住，形成一个节点与MAC地址的对应表。 交换和交换机最早起源于电话通讯系统（PSTN），我们现在还能在老电影中看到这样的场面：首长（主叫用户）拿起话筒来一阵猛摇，局端是一排插满线头的机器，戴着耳麦的话务小姐接到连接要求后，把线头插在相应的出口，为两个用户端建立起连接，直到通话结束。这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。当然现在我们早已普及了程控交换机，交换的过程都是自动完成。 交换机的类型 交换机类型的了解是交换机的基本知识，必须掌握。 交换机有多种分类方式： 从网络覆盖范围划分交换机可以分为以下两类：广域网交换机和局域网交换机 根据传输介质和传输速度分：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。 根据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。 根据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。 根据工作协议层划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机 根据是否支持网管功能划分网管型交换机和非网管理型交换机 交换机的应用 作为局域网的主要连接设备，交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，交换机的价格急剧下降，交换机的普及度进一步增加。 如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器，而且你还未对网络结构做出任何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个100Mbps/1000Mbps的交换机。 如果网络的利用率超过了40％，并且碰撞率大于10％，交换机可以帮你解决一点问题。带有100Mbps快速以太网的交换机可以全双工方式运行，可以建立起专用的200Mbps连接。 不仅不同网络环境下交换机的作用各不相同，在同一网络环境下添加新的交换机和增加
以太网交换机技术原理 接入网产品部网络组
目录 第一章以太网交换技术概述 (1) 1.1交换式以太网的发展 (1) 1.2以太网的基本概念 (1) 1.3交换机工作原理 (2) 第二章物理端口和介质 (4) 2.1以太网命名方法 (4) 2.2 RJ－45的相关知识 (5) 第三章以太网交换机管理的概念 (6) 3.1带外管理 (6) 3.2带内管理 (6) 第四章以太网交换机重要功能 (8) 4.1 VLAN (8) 4.2 IGMP S NOOPING (11) 4.3生成树协议（S PANNING T REE P ROTOCOL） (12) 4.4链路聚合（T RUNKING） (14) 4.5端口工作状态 (15) 4.6流量控制 (16) 4.7数据帧过滤 (16) 4.8端口镜像 (16)
4.9端口锁定 (17) 4.10以太网交换机的Q O S (17) 第五章产品及应用 (19) 5.1交换机产品系列 (19) 5.2主要特点 (19) 5.3典型应用 (19) 5.4组网示意图 (20)
第一章以太网交换技术概述 1.1交换式以太网的发展 “以太网”是Ethernet的中译名，是在二十世纪七十年代由施乐（Xerox）公司 的Palo Alto研究中心（PARC）开发的，是一种局域网技术。让我们首先回顾一 下以太网的发展过程。 1982年12月,IEEE802.3标准的出现标志着以太网技术的起步，同时也标志 着符合国际标准、具有高度互通性的以太网产品的面世。 1990年，出现了第一台以太网交换机。 1993年，全双工以太网的出现改变了以太网半双工的工作模式，彻底解决了 多个端口的信道竞争。 1995年3月，IEEE802.3u规范的通过，标志着100Mbps快速以太网时代的 到来。 1998年6月，通过了IEEE802.3z规范，以太网速度达到了1000Mbps(即 1Gbps)，以太网进入高速网络的行列。 1.2以太网的基本概念 CSMA/CD 以太网的访问是竞争式的，这种技术称为CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听多 路访问） “载波侦听”表示希望发送的站点先要侦听线路，如果其他站点正在发送，则等 待到线路空闲为止。 “多路访问”是指多个站点共享媒体。 冲突检测”是指站点在发送时要监测媒体，从而知道是否有冲突发生—即有其 他站点同时在发送。 IEEE802.3帧结构 8 6 6 2 可变 4 前同步码 目的地址 源地址 长度 数据 FCS 这是IEEE802.3帧格式。这和传统的以太网帧略有差别，但IEEE802.3是一个 标准，多数厂商推出的都是兼容IEEE802.3的硬件和软件，当我们提到一个以
以太网交换机基础培训教材 Catalog 目录 1 以太网概述 (7) 2 以太网的基础知识 (8) 2.1MAC地址 (8) 2.2以太网帧的帧格式 (9) 2.2.1以太网Ⅱ (10) 2.2.2带有802.2逻辑链路控制的IEEE 802.3 (10) 2.2.3IEEE 802.3子网访问协议（以太网SNAP） (10) 2.2.4Novell以太网 (11) 2.3CSMA/CD (11) 2.4冲突域和广播域 (12) 2.5以太网的典型设备-HUB (13) 2.6全双工以太网 (13) 3 二层交换机的基本原理 (14) 3.1二层交换机 (14) 3.2支持VLAN的二层交换机 (17) 3.2.1VLAN的概念 (18) 3.2.2VLAN的划分 (19) 3.2.3VLAN的标准 (21) 3.2.4支持VLAN交换机的转发流程 (23) 4 三层交换机基本原理 (26) 4.1三层交换机的提出 (27) 4.2三层交换机基本特征 (28) 4.3三层交换机的功能模型 (28) 4.4三层交换机转发流程 (30) 4.4.1IP网络规则 (30) 4.4.2三层转发流程 (31) 4.4.3选路过程 (33) 4.5路由器和交换机 (36) 4.5.1接口 (36) 4.5.2特点对照 (37) 5 交换机相关协议和技术 (37) 5.1物理层特性（接口） (37)
5.1.1自协商 (37) 5.1.2智能MDI/MDIX自识别 (38) 5.1.3流控机制 (39) 5.1.4POE供电 (40) 5.1.5端口镜像 (41) 5.2二层协议和特性 (41) 5.2.1STP/RSTP/MSTP协议 (41) 5.2.2GARP/GVRP/GMRP (43) 5.2.3聚合特性 (45) 5.2.4Isolate-user-vlan (45) 5.2.5二层多播 (46) 5.2.6QinQ (47) 5.3三层特性 (48) 5.3.1SuperVLAN (48) 5.4Qos/ACL (49) 5.5安全特性 (49) 5.5.1802.1X (50) 5.5.2PORTAL (51) 5.6管理特性 (54) 5.6.1集群管理 (54) 5.6.2WEB网管 (55) 5.7IRF (56) 5.8与路由器相同的一些特性 (58) 6 以太网交换机主要厂商 (58) 6.1Cisco (59) 6.2Extreme (59) 6.3Foundry (59) 6.4港湾 (59) 7 参考资料 (59)
网络交换机基础知识 开放系统互联（OSI,Open Systerns Interconnection的缩写）参考模型描述了信息如何从一台计算机的应用层软件通过网络媒体传输到另一台计算机的应用层软件中,它是由七层协议组成的概念模型,每一层说明了特定的网络功能.OSI参考模型是在1984年由国际标准化组织（ISO,Interconnection for Standardization 的缩写）发布的,现在已被公认为计算机互联通信的基本体系统结构模型. OSI 参考模型把网络中计算机之间的信息传递分成七个小的易于管理的层,OSI的七层协议分别执行一个(或一组)任务,各层间相对独立,互不影响.下面是OSI参考模型的七个层次: 第七层---------应用层; 第六层---------表示层; 第五层---------会话层; 第四层---------传输层; 第三层---------网络层; 第二层---------数据链路层; 第一层--------物理层 二层交换机指的就是作用在这七层模型的第二层,所以二层交换机一般不能对传输协议进行控制,只能对数据链路进行控制,所以二层交换机只能通过mac地址来进行寻址,因为mac地址作用在数据链路层.而三层交换机可以控制到网络层,也就是说三层交换机可以通过IP地址来进行寻址.现在高端交换机可以控制到七层,可以对网络中的应用层的协议来进行流量的控制和带宽的管理. 二层交换机、三层交换机和路由器这三种技术究竟谁优谁劣，它们各自适用在什么环境?这三种技术的工作原理： 1.二层交换技术 二层交换机是数据链路层的设备，它能够读取数据包中的MAC地址信息并根据MAC地址来进行交换。 交换机内部有一个地址表，这个地址表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系。当交换机从某个端口收到一个数据包，它首先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的，它再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口，如果表中有与这目的MAC地址对应的端口，则把数据包直接复制到这端口上，如果在表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC 地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。 二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。由于二层交换机一般具有很宽的交换总线带宽，所以可以同时为很多端口进行数据交换。如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M,而它的交换机总线带宽超过N×M, 那么这交换机就可以实现线速交换。二层交换机对广播包是不做限制的，把广播包复制到所有端口上。 二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片，因此转发速度可以做到非常快。 2.路由技术 路由器是在OSI七层网络模型中的第三层--网络层操作的。 路由器内部有一个路由表，这表标明了如果要去某个地方，下一步应该往哪走。路由器从某个端口收到一个数据包，它首先把链路层的包头去掉(拆包)，读取目的IP地址，然后查找路由表，若能确定下一步往哪送，则再加上链路层的包头(打包)，把该数据包转发出去;如果不能确定下一步的地址，则向源地址返回一个信息，并把这个数据包丢掉。 路由技术和二层交换看起来有点相似，其实路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层)，而路由发生在第三层。这一区别决定了路由和交换在传送数据的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。 路由技术其实是由两项最基本的活动组成，即决定最优路径和传输数据包。其中，数据包的传输相对较为简单和直接，而路由的确定则更加复杂一些。路由算法在路由表中写入各种不同的信息，路由器会根据数据包所要到达的目的地选择最佳路径把数据包发送到可以到达该目的地的下一台路由器处。当下一台路由器接收到该数据包时，也会查看其目标地址，并使用合适的路径继续传送给后面的路由器。依次类推，直到数据包到达最终目的地。 路由器之间可以进行相互通讯，而且可以通过传送不同类型的信息维护各自的路由表。路由更新信息主是这样一种信息，一般是由部分或全部路由表组成。通过分析其它路由器发出的路由更新信息，路由器可以掌握整个网络的拓扑结构。链路状态广播是另外一种在路由器之间传递的信息，它可以把信息发送方的链路状态及进的通知给其它路由器。 3.三层交换技术 一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单的把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。
华为三层以太网交换机基本原理及转发流程 1.1. MAC地址介绍 MAC 地址是48 bit 二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。 能够分为单播地址、多播地址和广播地址。 单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06 多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06 广播地址：48 位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff 注意： 1）一般设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC 地址一定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。 2）MAC 地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足点。 1.2. 二层转发介绍 交换机二层的转发特性，符合802.1D 网桥协议标准。 交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。 学习线程如下：
华为认证技术文章 2 1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MA C 地址来建立MAC 地址表； 注意：老化也是按照源MAC 地址进行老化。 报文转发线程: 1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 1.3. VLAN二层转发介绍 报文转发线程: 引入了VLAN 以后对二层交换机的报文转发线程产生了如下的阻碍：
1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到（同时还要确保报文的入VLAN 和出VLAN 是一致的），就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向（VLAN 内）所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向（VLAN 内）入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 以太网交换机上通过引入VLAN，带来了如下的好处： 1）限制了局部的网络流量，在一定程度上能够提升整个网络的处理能力。 2）虚拟的工作组，通过灵活的VLAN 设置，把不同的用户划分到工作 华为认证技术文章 3 组内； 3）安全性，一个VLAN 内的用户和其它VLAN 内的用户不能互访， 提升了安全性。
以太网交换机交换方式学习 在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。 AD： 在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。 在实际使用时，一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。 交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时。 节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。和HUB 的一点小区别假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2× 10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出 10Mbps。 HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽
以太网交换机工作原理 交换机是用来连接局域网的主要设备，交换机能够根据以太网帧中目标地址智能的转发数据，因此交换机工作在数据链路层。交换机分割冲突域，实现全双工通信。 交换机数据转发原理1： 交换机A在接收到数据帧后，执行以下操作： 交换机A查找MAC地址表,查看是否有此MAC地址 若没有，学习主机11的MAC地址 交换机A向其他所有端口发送广播 交换机数据转发原理2： 换机B在接收到数据帧后，执行以下操作： 交换机B查看MAC地址表，查看是否有此MAC地址 若没有，学习源MAC地址和端口号 交换机B向所有端口广播数据包 主机22，查看数据包的目标MAC地址不是自己，丢弃数据包
交换机数据转发原理3： 主机33，接收到数据帧 主机44，丢弃数据帧 交换机数据转发原理4： 交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作： 交换机B学习源MAC地址和端口号 交换机B查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目，单播转发数据到端口3
交换机数据转发原理6： 学习 通过学习数据帧的源MAC地址来形成的MAC地址表 广播 若目标地址在MAC地址表中没有，交换机则向除接收到该数据帧的端口外的其他所有端口广播该数据帧 转发 若目标地址在MAC地址表中存在，交换机根据MAC地址表单播转发数据帧 更新 交换机MAC地址表的老化时间是300秒，即MAC地址在MAC地址表中存在的时间。 交换机若发现一个帧的入端口和MAC地址表中源MAC地址的所在端口不同，交换机将MAC 地址重新学习到新的端口 交换机的工作模式 单工 只有一个信道，传输方向只能是单向的
半双工 只有一个信道，在同一时刻，只能是单向传输 全双工 双信道，同时可以有双向数据传输 交换机的三种交换方式： 1.直通转发（Cut-through）
以太网交换机基础知识必看内容 目录 1 以太网概述.................................................... 错误！未指定书签。 2 以太网的基础知识........................................... 错误！未指定书签。 2.1 地址错误！未指定书签。 2.2 以太网帧的帧格式错误！未指定书签。 2.2.1 以太网Ⅱ......................................... 错误！未指定书签。 2.2.2 带有802.2逻辑链路控制的802.3 ...... 错误！未指定书签。 2.2.3 802.3子网访问协议（以太网） ........ 错误！未指定书签。 2.2.4 以太网............................................ 错误！未指定书签。 2.3 错误！未指定书签。 2.4 冲突域和广播域错误！未指定书签。 2.5 以太网的典型设备错误！未指定书签。 2.6 全双工以太网错误！未指定书签。 3 二层交换机的基本原理 .................................... 错误！未指定书签。 3.1 二层交换机错误！未指定书签。 3.2 支持的二层交换机错误！未指定书签。 3.2.1 的概念............................................ 错误！未指定书签。 3.2.2 的划分............................................ 错误！未指定书签。 3.2.3 的标准............................................ 错误！未指定书签。 3.2.4 支持交换机的转发流程...................... 错误！未指定书签。 4 三层交换机基本原理 ....................................... 错误！未指定书签。 4.1 三层交换机的提出错误！未指定书签。 4.2 三层交换机基本特征错误！未指定书签。 4.3 三层交换机的功能模型错误！未指定书签。 4.4 三层交换机转发流程错误！未指定书签。 4.4.1 网络规则......................................... 错误！未指定书签。 4.4.2 三层转发流程 .................................. 错误！未指定书签。 4.4.3 选路过程......................................... 错误！未指定书签。 4.5 路由器和交换机错误！未指定书签。 4.5.1 接口............................................... 错误！未指定书签。 4.5.2 特点对照......................................... 错误！未指定书签。 5 交换机相关协议和技术 .................................... 错误！未指定书签。 5.1 物理层特性（接口）错误！未指定书签。 5.1.1 自协商............................................ 错误！未指定书签。 5.1.2 智能自识别...................................... 错误！未指定书签。
求索知识分享社区
三层以太网交换机基本原理及转发流程
本文简要介绍了三层以太网交换机的二三层转发机制, 主要目的是帮助读者 进一步了解交换机的基本原理及转发流程, 以期有利于更好的从事设备维护工作 和建立于进一步学习的索引. 三层以太网交换机的转发机制主要分为两个部分:二层转发和三层交换.
1. 二层转发流程
1.1. MAC地址介绍 MAC 地址是 48 bit 二进制的地址,如:00-e0-fc-00-00-06.可以分为单播地址, 多播地址和广播地址. 单播地址:第一字节最低位为 0,如:00-e0-fc-00-00-06 多播地址:第一字节最低位为 1,如:01-e0-fc-00-00-06 (问题 1:以 03 开头的 MAC 地址是单播 MAC 地址还是多播 MAC 地址) 广播地址:48 位全 1,如:ff-ff-ff-ff-ff-ff 注意: 1) 普通设备网卡或者路由器设备路由接口的 MAC 地址一定是单播的 MAC 地址 才能保证其与其它设备的互通. 2) MAC 地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础, 也是链路层功能实现的 立足点. 1.2. 二层转发介绍 交换机二层的转发特性,符合 802.1D 网桥协议标准. 交换机的二层转发涉及到两个关键的线程:地址学习线程和报文转发线程. 学习线程如下: 1)交换机接收网段上的所有数据帧,利用接收数据帧中的源 MAC 地址来建立 MAC 地址表;
https://www.doczj.com/doc/0412664014.html,
求索知识分享社区
2)端口移动机制:交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源 MAC 地址的 所在端口(在交换机的 MAC 地址表中对应的端口)不同, 就产生端口移动, MAC 将 地址重新学习到新的端口; 3)地址老化机制:如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报 文,在该主机对应的 MAC 地址就会被删除,等下次报文来的时候会重新学习. 注意: 老化也是根据源 MAC 地址进行老化. 报文转发线程: 1)交换机在 MAC 地址表中查找数据帧中的目的 MAC 地址,如果找到,就将该 数据帧发送到相应的端口,如果找不到,就向所有的端口发送; 2)如果交换机收到的报文中源 MAC 地址和目的 MAC 地址所在的端口相同,则 丢弃该报文; 3)交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文. 1.3. VLAN二层转发介绍 报文转发线程: 引入了 VLAN 以后对二层交换机的报文转发线程产生了如下的影响: 1)交换机在 MAC 地址表中查找数据帧中的目的 MAC 地址,如果找到(同时还 要确保报文的入 VLAN 和出 VLAN 是一致的)就将该数据帧发送到相应的端口, , 如果找不到,就向(VLAN 内)所有的端口发送; 2)如果交换机收到的报文中源 MAC 地址和目的 MAC 地址所在的端口相同,则 丢弃该报文; 3)交换机向(VLAN 内)入端口以外的其它所有端口转发广播报文. 以太网交换机上通过引入 VLAN,带来了如下的好处: 1)限制了局部的网络流量, 在一定程度上可以提高整个网络的处理能力. 2)虚拟的工作组,通过灵活的 VLAN 设置,把不同的用户划分到工作组内; 3)安全性,一个 VLAN 内的用户和其它 VLAN 内的用户不能互访,提高了安全 性. 另外,还有常见的两个概念 VLAN 的终结和透传, 从字面意思上就可以很好的 了解这两个概念. 所谓 VLAN 的透传就是某个 VLAN 不仅在一台交换机上有效,
https://www.doczj.com/doc/0412664014.html,
1. 二层转发流程 1.1. MAC地址介绍 MAC 地址是48 bit 二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。 可以分为单播地址、多播地址和广播地址。 单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06 多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06 广播地址：48 位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff 注意： 1）普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC 地址一定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。 2） MAC 地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，
也是链路层功能实现的立足点。 1.2. 二层转发介绍 交换机二层的转发特性，符合802.1D 网桥协议标准。 交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。 学习线程如下： 华为认证技术文章 2 1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC 地址来建立MAC 地址表； 2）端口移动机制：交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC地址的所在端口不同，就产生端口移动，将MAC 地址重新学习到新的端口；
3）地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，在该主机对应的MAC 地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。 注意：老化也是根据源MAC 地址进行老化。 报文转发线程: 1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 1.3. VLAN二层转发介绍
交换机工作在OSI 模型的第二层（数据链路层） 作用：可以将原有的网络划分成多个段，能够扩展网络的传输距离并支持更多的网络节点。划分网络段有效隔离广播，减少冲突。 交换机的每个端口是独立的冲突域中，所有的端口都是在同一个广播域中 关于交换机的一点配置笔记（cisco） 交换机的功能 地址学习：最开始交换机的MAC表是空的，它是通过学习源地址来得到每个连接端口连接的设备的MAC地址。当它收到一个帧时，它学习到这个帧的源MAC 地址，并保存到MAC表中，然后查看MAC表，如果MAC 表中没有目的MAC时，它就洪泛（洪泛就是向每个端口发送这个帧）如果 有就发到对应的端口。 转发过滤：收到一个帧时，会查看MAC地址表，决定把帧转发到那个端口。 消除循环：当网络中有冗余回路时，会用生成树阻止冗作路径中传输相同帧。 进入交换机时有如下三种选择 键入M 进入菜单模式 键入K进入命令行模式 键入I进入IP配置模式 我们要进入的是命令行。 其于IOS的交换机：有三种模式，“>”用户模式，“#”特权模式，“（CONFIG）#”全局模式。 在用户模式输入enable进入特权模式，在特权模式下输入disable 回到用户模式。 在特权模式下输入configure terminal进入全局模式。在特权模式下输入DISABLE回到特权模式下 show version 查看系统硬件的配置，软件版本号等。 Show running-config 查看当前正在运行的配置信息 show interfaces Ethernet 0/1 查看E0/1口的信息 show ip 查看交换机的IP地址 设置交换机名：hostname [交换机名] 如：hostname switch1 设置交换机的IP地址：ip address [ip address ] [netmask] 如ip address 172.16.0.1 255.255.0.0
以太网交换机交换方 式学习
以太网交换机交换方式学习 在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。 AD： 在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。 在实际使用时，一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。 交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时。 节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。和HUB的一点小区别假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出 10Mbps。 HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽
三层以太网交换机基本原理及转发流程 本文简要介绍了三层以太网交换机的二三层转发机制，主要目的是帮助读者进一步了解交换机的基本原理及转发流程，以期有利于更好的从事设备维护工作和建立于进一步学习的索引。 三层以太网交换机的转发机制主要分为两个部分：二层转发和三层交换。 1.二层转发流程 1.1.MAC地址介绍 MAC地址是48 bit二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。可以分为单播地址、多播地址和广播地址。 单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06 多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06 (问题1：以03开头的MAC地址是单播MAC地址还是多播MAC地址) 广播地址：48位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff 注意： 1）普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC地址一定是单播的MAC地址才能保证其与其它设备的互通。 2）MAC地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足点。 1.2.二层转发介绍 交换机二层的转发特性，符合802.1D网桥协议标准。 交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。 学习线程如下： 1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表；
2）端口移动机制：交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC地址的所在端口(在交换机的MAC地址表中对应的端口)不同，就产生端口移动，将MAC 地址重新学习到新的端口； 3）地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，在该主机对应的MAC地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。注意：老化也是根据源MAC地址进行老化。 报文转发线程: 1）交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 1.3.VLAN二层转发介绍 报文转发线程: 引入了VLAN以后对二层交换机的报文转发线程产生了如下的影响： 1）交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到（同时还要确保报文的入VLAN和出VLAN是一致的），就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向（VLAN内）所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向（VLAN内）入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 以太网交换机上通过引入VLAN，带来了如下的好处： 1）限制了局部的网络流量，在一定程度上可以提高整个网络的处理能力。 2）虚拟的工作组，通过灵活的VLAN设置，把不同的用户划分到工作组内；3）安全性，一个VLAN内的用户和其它VLAN内的用户不能互访，提高了安全性。 另外，还有常见的两个概念VLAN的终结和透传，从字面意思上就可以很好的了解这两个概念。所谓VLAN的透传就是某个VLAN不仅在一台交换机上有效，
以太网交换机有很多值得学习的地方，这里我们主要介绍各种以太网交换机种类的综合说明，根据交换机使用的网络传输介质及传输速度的不同我们一般可以将局域网交换机分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆（G位）以太网交换机、10千兆（10G位）以太网交换机、FDDI交换机、ATM 交换机和令牌环交换机等。 1、以太网交换机 首先要说明的一点是，这里所指的“以太网交换机”是指带宽在100Mbps以下的以太网所用交换机，其实下面我们还会要讲到一种“快速以太网交换机”、“千兆以太网交换机”和“10千兆以太网交换机”其实也是以太网交换机，只不过它们所采用的协议
标准、或者传输介质不一样，当然其接口形式也可能不一样。 以太网交换机是最普遍和便宜的，它的档次比较齐全，应用领域也非常广泛，在大大小小的局域网都可以见到它们的踪影。以太网包括三种网络接口：RJ－45、BNC和AUI，所用的传输介质分别为：双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。不要以为一讲以太网就都是RJ－45接口的，只不过双绞线类型的RJ －45接口在网络设备中非常普遍而已。当然现在的交换机通常不可能全是BNC或AUI接口的，因为目前采用同轴电缆作为传输介质的网络现在已经很少见了，而一般是在RJ －45接口的基础上为了兼顾同轴电缆介质 的网络连接，配上BNC或AUI接口。 2、快速以太网交换机 这种交换机是用于100Mbps快速以太网。快速以太网是一种在普通双绞线或者光纤上实现100Mbps传输带宽的网络技术。要注意的是，一讲到快速以太网就认为全都是纯正100Mps带宽的端口，事实上目前基本
上还是10／100Mbps自适应型的为主。同样一般来说这种快速以太网交换机通常所采用的介质也是双绞线，有的快速以太网交换机为了兼顾与其它光传输介质的网络互联，或许会留有少数的光纤接口“SC”。 3、千兆以太网交换机 千兆以太网交换机是用于目前较新的一种网络－－千兆以太网中，也有人把这种网络称之为“吉位(GB)以太网”，那是因为它的带宽可以达到1000Mbps。它一般用于一个大型网络的骨干网段，所采用的传输介质有光纤、双绞线两种，对应的接口为“SC”和“RJ－45”接口两种。 4、10千兆以太网交换机 10千兆以太网交换机主要是为了适应当今10千兆以太网络的接入，它一般是用于骨干网段上，采用的传输介质为光纤，其接口方式也就相应为光纤接口。同样这种交换机也称之为“10G以太网交换机”，道理同上。因为目前10G以太网技术还处于研发
交换机系列培训:交换机的基础知识 交换机系列培训:交换机的基础知识交换机系列培训:交换机的基础知识许多新型的client／server应用程序以及多媒体技术的出现，导致了传统的共享式网络远远不能满足要求，这也就推动了局域网交换机的出现。 1、交换机的定义 局域网交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽，并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通信是同时的、并行的，这就大大提高了信息吞吐量。为了进一步提高性能，每个端口还可以只连接一个设备。 为了实现交换机之间的互连或与高档服务器的连接，局域网交换机一般拥有一个或几个高速端口，如100m以太网端口、fddi端口或155m atm端口，从而保证整个网络的传输性能。 2、交换机的特性 通过集线器共享局域网的用户不仅是共享带宽，而且是竞争带
宽。可能由于个别用户需要更多的带宽而导致其他用户的可用带宽相对减少，甚至被迫等待，因而也就耽误了通信和信息处理。利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共享式局域网的用户分成许多独立的网段，减少竞争带宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解共享网络的拥挤状况。由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和带宽，能保护用户以前在介质方面的投资，并提供良好的可扩展性，因此交换机不但是网桥的理想替代物，而且是集线器的理想替代物。 与网桥和集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能： （1）通过支持并行通信，提高了交换机的信息吞吐量。 （2）将传统的一个大局域网上的用户分成若干工作组，每个端口连接一台设备或连接一个工作组，有效地解决拥挤现像。这种方法人们称之为网络微分段（micro一segmentation）技术。 （3）虚拟网（virtuai lan）技术的出现，给交换机的使用和管理带来了更大的灵活性。我们将在后面专门介绍虚拟网。 （4）端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络系统都是有一个或几个服务器，而绝大部分都是普通的客户机。客户机都需要访问