光分组交换与路由技术40页PPT

Switch(config-if)#switchport mode access
注：交换机的端口默认为Access端口。
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交换机Access端口和Trunk端口
（2）Trunk端口（汇聚端口） Trunk端口用于交换机之间的连接，所有VLAN都可 以通过此Trunk端口。 ·将交换机端口设置为Trunk端口的命令： Switch(config)#int [端口标识] !进入要划分端口 Switch(config-if)#switchport mode trunk !将端 口设置为Trunk端口， trunk可以简写为tr 例：将交换机f0/5端口设置为Trunk ： Switch(config)#int f0/5 !进入f0/5端口 Switch(config-if)#switchport mode trunk
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交换机Access端口和Trunk端口
例：switchport trunk allowed vlan add 2,3 执行后，即只让VLAN 2、3通过Trunk端口，其他的 均不能通过。 •为Trunk端口定义不允许放通的VLAN： Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan remove [VLAN号] 注意：此命令不改变原来其它VLAN的放通。 例： switchport trunk allowed vlan remove 1,5 执行后1号和5号不能通过Trunk端口
（4）两台交换机的级联端口，即Switch 0的f0/3和Switch 1 的f0/3，均需设置为Trunk类型端口。
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跨交换机配置VLAN
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跨交换机配置VLAN
配置后，Switch 1的f0/3端口会自动协商为trunk类型

Switch3550(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.11.1
内容概要
❖ 二层交换技术 ❖ VLAN ❖ 路由技术 ❖ 多层交换技术 ❖ 网络地址转换（NAT） ❖ 移动Ad hoc网络路由技术简介
路由基本概念
路由是把数据从一个网络转发到另一个网络的过程， 完成这个过程的设备就是路由器
选举根端口：比较从各端口到达根桥的路径花费，最小的为根端口 选举指定端口：比较网段中各端口到达根桥的路径花费，最小的为
指定端口 路径花费相同则比较转发根桥BPDU的交换机ID；如ID同，比较端
口优先级，如端口优先级同，比较端口ID
选举根桥 选举根端口 选举指定端口
生成树协议-例
内容概要
上，但它们之间的通信就像在同一个物理网段上一 样; ❖ 一个VLAN就好像是一个孤立的网段，VLAN间不能 直接通信，实现VLAN间互联必须借助于路由器(或 具有三层交换功能的交换机）。
VLAN
• 广播控制 • 安全性 • 灵活性
VLAN分类
根据使用和管理VLAN的不同情况，VLAN分为两种： 静态VLAN和动态VLAN。
路由与交换技术
主讲人：姜少杰 jiangsj@
内容概要
❖ 二层交换技术 ❖ VLAN ❖ 路由技术 ❖ 多层交换技术 ❖ 网络地址转换（NAT） ❖ 移动Ad hoc网络路由技术简介
二层交换机的功能
地址学习 转发/过滤决定 避免环路
基本交换原理-mac地址表
交换机初始化时MAC地址表是空的。
生成树协议-术语
根桥：桥ID最低。网络中，所有决定（如哪一个端口要被阻塞，哪一个 端口要被置为转发模式）都是根据根桥的判断来做出选择。

X．25数据链路层采用高级数据链路控制规程HDLC 的子集一一平衡型链路接入协议(LAPB，Link Access Procedures Balanced)作为数据链路的控制规程。
一）链路层的主要功能
链路层的主要功能有： 11. 将D信道上传送的信息按照一定的格式组装成帧，能进行帧的定
界并采取一定的措施来保证信息的透明传输。 22. 能够进行顺序控制，保持数据链路上各帧的发送和接收顺序。 3、能够检测出在数据链路上出现的传输错误、格式错误和操作错误。 4、用重发的方法来纠正检测到的传输错误。 5．流量控制 6、识别并向高层协议报告规程性错误。
一．虚电路方式
虚电路是指两个用户在进行通信之前要通过网络建立 逻辑上的连接
在建立连接时，主叫用户发送“呼叫请求”分组，在该 分组中，包括被叫用户的地址及为该呼叫在出通路上分配 的虚电路标识，网络中的每一个节点都根据被叫地址选择 出通路，为该呼叫在出通路上分配虚电路标识，并在节点 中建立入通路上的虚电路标识与出通路上虚电路标识之间 的对应关系，向下一节点发送“呼叫请求”分组。
被叫用户如同意建立虚电路，可发送“呼叫连接”分 组到主叫用户。当主叫用户收到该分组时，表示主叫用户 和被叫用户之间的虚电路已建立，可进入数据传输阶段。
在呼叫建立阶段，在虚电路经过的各个分组交换机中建 立虚电路标示之间的对应关系。
虚电路方式完成交换的示意图
分组交换机4的连接分表 组交换机5的连接表
交换虚电路和永久虚电路
当然，网络出了差错不去处理而让两端的主机来处理肯定会 延误一些时间，但技术的进步（光纤的出错的概率远小于电缆传 输）传输使得网络出错的概率已越来越小，因而让主机负责端到 端的可靠性不但不会给主机增加更多的负担，反而能够使更多的 应用在这种简单的网络上运行。因特网能够发展到今天这样的规 模，充分说明了在网络层提供数据报服务是非常成功的。

同步
Cos：服务类别
控制分组 第28页/共32页
帧间隔
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10.4 光交换的发展现状和前景
• 钱（前）景：
一片大好
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。。。。。。。。。。。。。
祝大家钱程步步高升
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提前6.1节日快乐！
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感谢您的观看！
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采用波分复用、电或光缓冲技术，先对信元波长进行 选路，依照信元的波长，将信元选路到输出端口的 光缓冲存储器中
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OPS——光分组交换方式
OPS节点结构模型
交换控制单元
1
交换矩阵
1
……
……
……
……
输
入
接
N
口
输
出
接
口
N
……
……
解复用器
光存储器
复用器
波长变换器
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光分组交换的帧格式
(说白了，就是在空间区域上对光信号进行交换)
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空分光交换
输入
输出
输入
1
3
1
2 平行状态
4
2
输出 3
4 交叉状态
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分路 复用
时分光交换
123 输入
1
1
延迟
2
2
延迟
3
3
延迟
312 输出
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波分光交换
其基本原理是：通过改变输入光信号的波长，

ATM信元和TDM幀等形成光分组格式），在光分组交换
技术中，分组头的识别和控制以及传送的信息完全是以
光的形式进行的。
ppt课件
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光交换技术
未来的光交换机将采用具有波长交换和波长延迟（光 存储）和光控制功能的光分组交换技术。
在未来的信息社会中，分组型的信息将占绝大多数， 因此光分组交换技术不仅具有点到点的交换功能，而且具 有点到多点的交换功能。
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光交换技术
全光联网器件
全光联网器件主要分为有源光器件、无源光器件和电子集成器件三大类。
光有源器件激光器、光电探测器、光放大器
光连接器、耦合器、光开关、光衰减器、光隔离器
按功能分波分复用与解复用器件、光调制器件、光编码器件
光无源器件
光交换器件、光存储期间、光逻辑器件
按结构分光 微纤 光器 电件 机、 械光 器纤 件光 、栅 集器 成件 器、 件平面波导器件、
电子集成器件光发射机、光接收机、光发收机
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光交换技术
自由空间光交换 ,光通过自由空间或均匀的材料 ,如 玻璃传播 ;
空分交换 ,实属导波交换 ,在这种结构中 ,光由波导结 构所限制和引导。空分光交换是由开关矩阵实现的，开 关矩阵节点可由机械、电或光进行控制，按要求建立物 理通道，使输入端任一信道与输出端任一信道相连，完 成信息的交换。各种机械，电或光控制的相关器件均可 构成空交换
波长变换 激光器
空分交换
第一级交换
第二级交换
可调谐波长 滤波器
分路/合路光交换模块 波分/空分混合光交换
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光交换技术
6.光分插复用 (ＯＡＤＭ )
光 发射机1

9.3.1 光突发交换的概念和特点


2、特点
粒度适中：OBS的粒度介于OCS和OPS之间。将粒 度小的IP包组装成一个大的突发分组送到网络中传 送。 对光器件的要求降低；在交换节点不一定使用光缓 存。 光子技术和电子技术相结合：发挥了光子技术高速 和电子技术灵活的特点。


9.3.1 光突发交换的概念和特点


光分组交换对光子技术要求很高，现今的技 术很难实现，因此光突发交换（OBS）和光 标签交换（OLS）是目前技术水平下实现光 分组交换的可行策略。
9.3
光突变交换技术
9.3.1 光突发交换的概念和特点



1、概念 光突发交换的概念来源于电域的突发交换。突发交换早 在1980年代初期就已出现，主要用来传递话音业务，它实际 上是具有可变长度的快速分组交换。 近年来随着光纤通信技术的突飞猛进和Internet业务的爆 炸式增长，一个深刻的变化是信息传送速率的增长大大超过 处理能力的增长，如果依然按照旧式的分组方法来处理，网 络处理设备会长期处于过载状态，无法满足用户的业务需求。 1990年代后期，光突发交换的概念出现，并引起越来越 多的关注。相对于分组交换，光突发交换提高了处理粒度， 同时免去分组交换中逐一处理分组头的麻烦。从而有效提高 网络的交换处理能力。
9.1.1 IP over DWDM光网络的演变


2、 IP over OTN
第二代IP over DWDM 系统， OTN 可看做可重构DWDM。由于 OXC节点设备的引入，可实现直通光路，减轻路由负担。通 过适当配置OXC的交叉连接状态，任何一个路由均可与网内 任何其他路由器的任何端口相连，实现路由器间的连接的任 意配置。 根据IP层与OTN层之间的相互关系，这类系统分为三种模型。 即重叠模型、扩张模型、对等模型。

② 转发/ 过滤决定：当在某个接口上收到帧时，交换机就查看其目的硬件地址 ，并在MAC数据库中找到其外出的接口。帧只被转发到指定的目的端口。
③ 避免环路：如果为了提供冗余而在交换机之间创建了多个连接，网络中就 可能产生环路。在提供冗余的同时，可使用生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)来防止产生网络环路。
6.1.2 转发/过滤决定
• 当帧到达交换机接口时，交换机就将其目的地址与转发/过滤MAC数据库中的地址 进行比较。如果目的硬件地址是已知的且已列在数据库中，帧就只被发送到正确 的外出接口。交换机不会将帧送往除了目的地接口之外的任何其他接口，这样就 保留了在其他网段上的带宽，这种方式称为帧过滤。
• 如果目的硬件地址没有被列在MAC数据库中，帧就被广播到除了发送帧的接口之外 的所有其他活动的接口。如果某台设备响应了此广播，MAC数据库就会用此设备的 接口地址(位置)进行更新。
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6.2.3 生成树端口状态
阻塞(Blocking):被阻塞的端口将不能转发帧，它只监听BPDU。设置阻塞状态的意图是防 止使用有环路的路径。当交换机加电时，默认情况下所有的端口都处于阻塞状态。 侦听( L i s t e n i n g ) : 端口都侦听BPDU，以确信在传送数据帧之前，在网络上没有环路产生。 处在侦听状态的端口，在没有形成MAC地址表时，就准备转发数据帧。 学习(Learning):交换机端口侦听BPDU，并学习交换式网络中的所有路径。处在学习状态 的端口形成了MAC地址表，但不能转发数据帧。转发延迟意味着将端口从侦听状态转换 到学习状态所花费的时间，默认时设置为15秒，可以用命令show spanning-tree显示出来。 转发(Forwarding):在桥接的端口上，处在转发状态的端口发送并接收所有的数据帧。如 果在学习状态结束时，端口仍然是指定端口或根端口，它就进入转发状态。 禁用(Disabled):从管理上讲，处于禁用状态的端口不能参与帧的转发或形成STP。处于禁 用状态下，端口实质上是不工作的。

《现代交换原理与技术 》
理工大学通信工程学院
➢时分光交换网络
▪ 对于时分光交换，那么是按时间顺序安排的时分复用 各路光信号进入时分交换网络后，在时间上进展存储 或延迟，对时序有选择地进展重新安排后输出。即基 于光时分复用中的时隙交换。
《现代交换原理与技术 》
理工大学通信工程学院
➢时分光交换网络的优缺点
《现代交换原理与技术 》
理工大学通信工程学院
第12章 光交换技术
12.1
概述
12.2
光交换器件
12.3
光交换网络
12.4
光交换系统
《现代交换原理与技术 》
理工大学通信工程学院
➢光开关在光通信中的作用
▪ 有三类： ▪ 将某一光纤通道的光信号切断或开通； ▪ 将某波长光信号由一个光纤通道转换到另
一个光纤通道中去； ▪ 在同一光纤通道中将一种波长的光信号转
概述
12.2
光交换器件
12.3
光交换网络
12.4
光交换系统
《现代交换原理与技术 》
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电交换的缺点
▪ 问题： 电交换有哪些缺点?
《现代交换原理与技术 》
理工大学通信工程学院
▪ 21世纪的通信网应该是能提供各种通信业务的、具有 巨大通信能力的B-ISDN。网络业务将以宽带视频和 高速数据及普通话音业务为主。为提供这些业务，需 要高速、宽带、大容量的传输系统和宽带交换系统。
《现代交换原理与技术 》
理工大学通信工程学院
➢空分光交换网络的优缺点
▪ 空分光交换的优点是各信道中传输的光信号相互独立， 且与交换网络的开关速率无严格的对应关系，并可在空 间进展高密度的并行处理，因此能较方便地构建容量大 而体积小的交换网络。

报文
1101000110101010110101011100010011010010
假定这个报文较长 不便于传输
2020年11月13日
现代交换原理与技术
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分组交换的原理（二）
每一个数据段前面添加上首部构成分组。
报文
数据
数据
数据
首部
分组 1
分组 2
首部
分组 3
首部
请注意：现在左边是“前面”
2020年11月13日
分组交换有虚电路分组交换和数据报分 组交换两种。
2020年11月13日
现代交换原理与技术
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第5章 分组交换原理与技术
5.2 分组交换原理 （1）虚电路方式
网络的源节点和目的节点之间要先建一条逻
辑通路。每个分组除了包含数据之外还包含一个 虚电路标识符。在预先建好的路径上的每个节点 都知道把这些分组引导到哪里去，不再需要路由 选择判定。最后，由某一个站用清除请求分组来 结束这次连接。
5.2 分组交换原理 流量控制与拥塞控制： 他是分组交换必须具有的功能。 流量控制：防止拥塞情况发生； 拥塞控制：一旦发生拥塞必须有解决的办法。
一般发生时就通知原发点降低传送速率。
2020年11月13日
现代交换原理与技术
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第5章 分组交换原理与技术
5.2 分组交换原理 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、 固定长度的数据段。
用这样的存储转发方式，最后分组就能 到达最终目的地。
2020年11月13日
现代交换原理与技术
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分组交换的原理（四）
接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
分组 1
首部
数据
分组 2
首部 数 据