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3.5 数据链路层设备与组件 交换机 网桥 网卡 数据链路层设备与组件概述 3.5 数据链路层设备与组件 3.5.4交换机 交换机也是工作在数据链路层的网络互连设备，由网桥发展而来，是一种多端口的网桥。 特点 以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。 以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。 3.5 数据链路层设备与组件 3.5.4交换机 特点 交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据。 对于普通 10 Mb/s 的共享式以太网，若共有 N 个用户，则每个用户占有的平均带宽只有总带宽(10 Mb/s)的 N 分之一。 3.5 数据链路层设备与组件 3.5.4交换机 特点 交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据。 使用以太网交换机时，虽然每个接口到主机的带宽还是 10 Mb/s，但由于一个用户在通信时是独占传输媒体的带宽，因此对于拥有 N 对接口的交换机的总容量为 N?10 Mb/s。 3.5 数据链路层设备与组件 3.5.4交换机 特点 提供多种速率的接口 一系 三系 二系 10BASE-T 至因特网 100 Mb/s 100 Mb/s 100 Mb/s 万维网 服务器 电子邮件 服务器 以太网 交换机 路由器 3.5 数据链路层设备与组件 3.5.4交换机 利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网。 虚拟局域网（VLAN）是一种将局域网从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。 这些网段具有某些共同的需求。 每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。 虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。 3.5 数据链路层设备与组件 3.5.4交换机 利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网。 虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符，称为 VLAN 标记(tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。 802.3 MAC 帧 字节 6 6 2 46 ~ 1500 4 MAC 帧 目地地址 源地址 长度/类型 数 据 FCS 802.1Q 标记类型 标记控制信息 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 VID 2 字节 2 字节 4 用户优先级 CFI 插入 4 字节的 VLAN 标记 3.5 数据链路层设备与组件 以太网 交换机 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太网 交换机 三个虚拟局域网: VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 3.5 数据链路层设备与组件 以太网 交换机 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太网 交换机 三个虚拟局域网: VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 当 B1 向 VLAN2 工作组内成员发送数据时， 工作站 B2 和 B3 将会收到广播的信息。 3.5 数据链路层设备与组件 以太网 交换机 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太网 交换机 三个虚拟局域网: VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 B1 发送数据时，工作站 A1, A2 和 C1 都不会收到 B1 发出的广播信息。 3.5 数据链路层设备与组件 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1 VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2 以太网 交换机 三个虚拟局域网: VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数，使得网络 不会因传播过多的广播信息(即“广播风暴”)而引起性能恶化。 “无差错接受”是指：“凡是接受的帧（即不包括丢弃的帧），都能以非常接近于 1 的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。也就是说：“凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错”（有差错的帧就丢弃而不接受）。 * * 简单描述产生的原因 * 3.4 数据链路层协议 3.4.3 HDLC协议 帧的基本格式 FCS是校验序列字段，采用16位的CRC校验。 1 1 1 字节 1 2