以太网交换及二层协议培训解析.ppt

内容介绍 以太网的发展历史及现状 以太网技术介绍 以太网技术的相关设备 L2/L3交换体系结构概述 L2交换原理 L2交换机的主要功能 L2协议介绍 L2/L3交换的软件框架 以太网的发展现状 从速率等级来看以太网技术经历了10M、100M、千兆和10G以太网4个阶段 从应用角度来看，最初以太网技术用于局域网，传输距离仅仅局限在几百米，随着以太网传输距离的扩大，特别是以太网的长距离光纤传输技术的出现，以太网技术应用的范围已经突破局域网的范围，以太网技术已经成为城域宽带接入的一种主要技术。 从技术融合角度来看，由于以太网技术的经济性和技术的简单性，非常方便承载IP业务，因此在数据业务与时分业务的融合中也扮演着非常重要的角色，目前已经有以太网 OVER VDSL，以太网 OVER SDH等几种技术。 内容介绍 以太网的发展历史及现状 以太网技术介绍 以太网技术的相关设备 L2/L3交换体系结构概述 L2交换原理 L2交换机的主要功能 L2协议介绍 L2/L3交换的软件框架 IEEE802.3模型 以太网技术仅仅包括物理层和数据链路层 以太网特性 –广播特性 以太网属于广播网络，也就是处于同一个以太网的所有的工作站都可以收到其他工作站发送到网上的信息帧。每个工作站都要确认该信息帧是否是发送给自己的，一旦确认是发给自己，就将它发送到高一层的协议层，否则就丢弃。 以太网特性 –半双工和全双工传输特性 半双工就是节点的发送和接收采用同一条传输线，这样同时只能是一个节点发送数据，其他节点处于接收状态，以太网处于半双工状态时，一个以太网段上允许有多个网络节点。 以太网特性 – CSMA/CD工作特性 发送数据前，工作站要侦听网络是否堵塞，只有检测到网络空闲时，工作站才能发送数据。 工作站在发送数据帧时需要等待一个时间片的时间，用来检测刚才发送出去的帧是否发生冲突，这个时间片的长度是根据位于最远的两个工作站发送的数据发生冲突被检测到所需要的时间得出的。 只要网络空闲，任一工作站均可发送数据，当两个工作站同时发出数据时，就发生冲突。两个传送操作都遭到破坏，工作站必须在一定时间后重发，何时重发由延时算法决定，以太网采用的是二进制指数退避算法。 对于全双工的情况由于接收和发送已经被分离开，因此肯定不会发生冲突，所以在全双工的情况下就不需要CSMA/CD的机制了。 以太网帧结构-带TAG TPID：标记协议标识符，2个字节，值位16进制的8100 TCI：标记控制信息，包括3个Bits的用户优先级（IEEE802.1P）,1Bits的规范格式标识符（CFI）,用于标识MAC地址是否规范，12Bits的VID,表示该帧所属的VLAN 数据字段：如果是带TAG标记的帧则长度为42－1500 以太帧的长度（不包括前导位），不支持VLAN标记时，为64－1518字节，支持VLAN标记时，由于增加了4个字节，为64－1522字节 以太网的接口类型和传输距离 内容介绍 以太网的发展历史及现状 以太网技术介绍 以太网技术的相关设备 L2/L3交换体系结构概述 L2交换原理 L2交换机的主要功能 L2协议介绍 L2/L3交换的软件框架 网络元素 传统LAN 七层模型 对等层通信 数据封装 以太网帧的封装 集线器层1 集线器层2 一层设备：代表设备是HUB，作用于7层网络模型的第1层，物理层，主要用于电信号的放大，以增加传输距离。一层设备不存在交换。 集线器层3 交换机层1 交换机层2 两层交换：代表设备是2层以太网交换机，以数据链路层的地址作为数据帧在多个端口之间交换的判据 交换机层3 路由器层1 路由器层2 三层交换：代表设备路由器（一般称为路由）、多层交换机（指即支持2层交换又支持3层交换的交换机），以网络层的地址作为数据包在多个端口之间交换的判据 路由器层3 四层至七层交换 四层至七层交换：代表设备流量均衡交换机，或者应用层交换机，以目的IP地址加上TCP/UDP协议即其端口号作为转发判据，称为4层交换，有一些甚至能够根据应用层协议的特征作为转发判据，比如HTTP协议的COOKIE等。 TCP/IP协议栈 内容介绍 以太网的发展历史及现状 以太网技术介绍 以太网技术的相关设备 L2/L3交换体系结构概述 L2交换原理 L2交换机的主要功能 L2协议介绍 L2/L3交换的软件框架 L2/L3交换套片解决方案 L2/L3交换套片解决方案主要包括：CPU（带管理的交换机）或者EEPROM（不带管理的交换机）、交换结构、MAC芯片、物理层芯片几个部分，如果是提供光口还需要光模块。 核心是MAC芯片，实现了MAC源地址学习和L2层以太帧转发，以及流量控制功能，如果是L3芯片，则在MAC层芯片中还有路由