以太网交换机工作原理教材教学课件.ppt

单工（Simplex） 只有一个信道，传输方向只能是单向的 半双工（Half duplex） 只有一个信道，在同一时刻，只能是单向传输 全双工（Full Duplex） 双信道，同时可以有双向数据传输 A B A B A B 以太网交换机基础知识4.交换机工作模式 以太网交换机基础知识5.交换机的交换方式-1 直通转发（Cut-through） 前导 SFD 目的MAC 源MAC 长度 DATA FCS 7字节 1字节 6字节 6字节 2字节 多达1500字节 4字节 直通转发：不进行错误检查 正常帧 残帧 超长帧 正常帧 残帧 超长帧 存储转发（Store-and-forward） 前导 SFD 目的MAC 源MAC 长度 DATA FCS 7字节 1字节 6字节 6字节 2字节 多达1500字节 4字节 存储转发：对所有的错误进行检查，延迟高 正常帧 残帧 超长帧 正常帧 以太网交换机基础知识5.交换机的交换方式-2 碎片隔离（FragmentFree） 正常帧 残帧 超长帧 正常帧 前导 SFD 目的MAC 源MAC 长度 DATA FCS 7字节 1字节 6字节 6字节 2字节 多达1500字节 4字节 碎片隔离：检查前64字节的数据，没有增加显著的延迟 超长帧 以太网交换机基础知识5.交换机的交换方式-3 交换机硬件电路架构1.模块图(Gigabit switch) Port 1 RJ45 Transformer 1 PHY 1 MAC 1 MAC 2 MAC n Transformer n PHY n Transformer 2 PHY 2 Port 1 RJ45 Port n RJ45 Switch Controller MDI/MDIX MDI/MDIX MDI/MDIX GMII GMII GMII IC1 IC2 1.RJ45 Pin序及定义 Pin 10/100 BASE-TX 1000 BASE-TX 1 TX+ BI_DA+ 2 TX- BI_DA- 3 RX+ BI-DB+ 4 n/c BI-DC+ 5 n/c BI-DC- 6 RX- BI-DB- 7 n/c BI-DD+ 8 n/c DI-DD- 交换机硬件电路架构2.RJ45接口 2. MDI/MDIX接口 MDI：Media?Dependent?Interface（介质有关接口） MDIX：(Media?Dependent?Interface–x?mode)交叉模式介质相关接口? MDI/DMIX是IEEE为以太网络RJ-45接口所制定的标准。X代表交错配置?(crossover)， MDI的针脚定义为：1.Tx+、2.Tx-、3.Rx+、6.Rx-，MDIX的针脚定义为：1.Rx+、2.Rx-、3.Tx+、6.Tx-。 3.MII/RMII/GMII接口 MII ：Media Independent Interface（介质无关接口） 它是IEEE-802.3定义的以太网行业标准。MII标准接口 用于连快Fast Ethernet MAC-block与PHY。“介质无关”表明在不对MAC硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的PHY设备都可以正常工作,接口包 括分别用于发送器和接收器的两条独立信道。每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。 交换机硬件电路架构3.MII/GMII/RMII接口-1 RMII：Reduced Media Independant Interface MII支持10兆和100兆的操作，一个接口由14根线组成，它的支持还是比较灵活的，但是有一个缺点是因为它一个端口用的信号线太多，如果一个8端口的交换机要用到112根线，16端口就要用到224根线，到32端口的话就要用到448根线，一般按照这个接口做交换机，是不太现实的，所以现代的交换机的制作都会用到其它的一些从MII简化出来的标准，比如RMII、SMII、GMII等。  RMII是简化的MII接口，在数据的收发上它比MII接口少了一倍的信号线，所以它一般要求是50兆的总线时钟。RMII一般用在多端口的交换机，它不是每个端口安排收、发两个时钟，而是所有的数据端口公用一个时钟用于所有端口的收发，这里就节省了不少的端口数目。RMII的一个端口要求7个数据线，比MII少了一倍，所以交换机能够接入多一倍数据的端口。和MII一样，RMII支持10兆和100兆的总线接口速度。 交换机硬件电路架构3.MII/GMII/RMII接口-2 GMII：Gigabit MII（1000M 介质无关接口） GMII采用8位