以太网技术基础00290

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1、以太网技术基础一.以太网概述：以太网的起源和设计日标：起源起源于Xerox公司的一个实验网，该网络运行的经验是Xerox>DEC、Intel1980年提岀的以太网建议的基础。目标1.简明和成本低2•寻址灵活：应该有一种机制来确定网络中的一台计算机、全部计算机或一组计算机一MAC地址。3•公平高速：各个终端应该公平的享有带宽一CSMA/CD,4.高速一数据链路层一无连接，尽力传送-“best—effort”稳定和低延迟以太网的几种类型及应用领域：以太网分类以太网按照传输速度可分成如下几类：标准以太网(10Mbps)快速以太网(100Mbps)

2、千兆以太网(1000Mbps)万兆以太网(10000Mbps)目前，千兆以太网已经应用非常普遍，万兆以太网是我们下一个的发展方向。1以太网的儿种类型：标准以太网(1OMbit/s)的网络定位:模型分类网络定位接入层最终川户和接入层交换机(或HUB)之间的连接汇聚层通常不使用核心层通常不使用快速以太网(100Mbit/s)的网络定位：模型分类网络定位接入层为高性能的PC机和工作站提供lOOMbit/s的接入汇聚层提供接入层和汇聚层的连接，提供汇聚层到核心层的连接，提供高速服务器的连接核心层提供交换设备间的连接千兆(lOOOMbit/s)以太网

3、网络定位：模型分类网络定位接入层一-般不使用汇聚层提供接入层和汇聚层设备间的高速连接核心层提供汇聚层和高速服务器的高速连接，提供核心设备间的爲速互联以太网主要应用领域：高速网络设备之间互连城域网中用户接入的手段一.以太网物理层：半双工：任一时刻只能接收或发送，采用CSMA/CD访问机制,物理上有距离限制全双工物理层：同一时刻可以发送和接收，不用预先判断链路的忙闲状态，最大吞吐量达到双倍速率，从根本上消除了半双工的物理距离限制自协商优先级:优先级顺序工作方式A100BASE-TX全双工B100BASE-T4C100BASE-TXD10BASE

4、-T全双工E10BASE-T一.数据链路层:数据链路层结构网络层数据链路层物理层MAC了层针对不同的物理介质提供不同的MAC层面来访问。针对不同的双工模式，Ethernet划分为半双工MAC和全双工MAC。MAC层的主要功能是组帧、寻址、控制和维护各种MAC协议、定义各种媒体访问规则等。半双工MAC跟物理层之间至少有六种信号：1.接收数据线2.发送数据线3.接收数据指示4.发送数据指示5.载波侦听6.冲突发生全双工MAC跟物理层之间至少有四种信号:1.接收数据线2.发送数据线3.接收数据指示4.发送数据指示LLC了层一.以太网交换机：以太网

5、交换机结构：1.接收数据并缓冲；2.缓冲发送的数据；3.利用总线完成接口交换。以太网交换机工作过程：基于源端口的学习：交换机维持一个CAM表，这个表决定交换机的转发过程。每接收到一个MAC帧，则剥取源MAC建立CAM项，然后向所有端口转发该帧。基于宿端口的转发：1、交换机接收到数据帧后，根据目的地址查询CAM,找到出口后，把数据包从该出口集合发送出去。2、在单播的情况下，出口列表集合只有一个元素，但在多播情况下，出口列表集合就可能不只一个元素。3、多播情况下，CAM表项的建立不是通过学习得到的，而是通过IGMP窥探，CGMP等协议获得的。老

6、化时间：交换机还为每个CAM表项提供了一个定时器，该定时器从一个初始值开始递减，每当使用了一次该表项（接收到了一个数据帧，查找CAM表后用该项转发），定时器被重新设置。如果长时间没有使用该CAM表的转发项，则定时器递减到零，于是该CAM表项被删除。以太网交换机的交换方式:■存储转发：工作过程：交换机把接收到的整个数据帧缓存，检查数据包长度，进行CRC校验然后查询CAM,进行转发。特点：提高了可靠性，可以让数据包提前滤掉，但速度上有折扣。直通方式：工作过程：交换机接收数据帧的时候，只要接收完帧头信息，发上查询CAM表，根据结果直接转发。特点：

7、大大提高了转发速度，但可能转发一些错误数据包。碎片隔离：工作过程：交换机接收完数据帧的前64个字节(一个最短帧的长度)，然后根据头信息，查CAM表进行转发。特点：滤掉了一些碎片，结合了前两种的优点。一.以太网VLAN：VLAN的作用及划分方式划分VLAN的目的：抑制广播，安全性考虑，管理方便VLAN划分方式：基于端口划分，基于MAC地址划分基于协议划分，基于了网划分VLAN链路类型交换机间的链路-…干道(Trunk/TAG)链路，主机和交换机间——接入(Access)链路。在Trunk(TAG)链路上传输的帧携带VLANID,用来止确的区分

8、帧所属的VLAN