第5章+网桥与交换机

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1、局域网与城域网Local&MetropolitanAreaNetworks网桥与交换机1第5章网桥与交换机6.1引言6.2网桥概述6.3网桥的工作原理6.4STP和RSTP协议6.5交换机与交换式网络6.6小结与参考资料LAN/MAN26.1引言6.1.1初期的网桥6.1.2网桥的基本特点6.1.3交换机的诞生LAN/MAN36.1.1初期的网桥网桥：强调互连网桥通过多个端口互连不同的LAN多种LAN技术的发展催生了网桥各个LAN的MAC技术、速率均可不同典型网桥：用于多网互连、特别是接入主干网以太网桥：互连粗缆、细缆TR网桥：互连16Mbps、4MbpsFDDI网桥：互连F

2、DDI、以太网传统网桥基于软件、性能不高、市场并不大但是，网桥的体系结构是当前众多“无IP网关”的基础LAN/MAN46.1.2网桥的基本特点基本特点：流量隔离、冲突域隔离网桥只中继最必要的帧目标是本端口的帧，并不中继结果是网桥各端口的流量相对隔离网桥各端口的冲突域相互隔离特点的应用网桥可以用于互连网桥更可用于分段！LAN/MAN56.1.2冲突域隔离图例网桥隔离冲突域，但不隔离广播域HUB1A站B站HUB2C站D站HUB1A站B站HUB2C站D站网桥冲突域1冲突域2所有站点位于同一冲突域网桥隔离冲突域将网络分隔成两个冲突域每一个端口及其相连的站点位于同一冲突域LAN/MAN

3、66.1.3交换机的诞生交换机的基本特点交换机本质上还是一种网桥硬件化、高性能的网桥ASIC：大大加速收发、过滤、转发交换矩阵：多路同时传输的能力端口密集、线速转发、线速过滤交换机主要用于分段和隔离分段化：隔离了冲突域，（注意：网段segment）极大的提高：总吞吐量、站点数量、网络直径交换机迅速地开辟了一个巨大的新市场！LAN/MAN76.2网桥概述6.2.1L2中继设备6.2.2桥接局域网6.2.3网桥的用途6.2.4网桥标准LAN/MAN86.2.1L2中继设备网桥又称MAC桥，是一种L2中继设备网桥工作在MAC层，中继必要的MAC帧网桥根据宿MAC地址判决是否应当中继

4、MAC桥对网络层协议透明MAC桥运行在MAC服务边界之下因而对运行在边界之上的协议透明诸如LLC协议或网络层协议也可能不会完全透明例如在MAC层提供QoS功能LAN/MAN96.2.2桥接局域网BridgedLocalAreaNetwork桥接局域网由网桥互连多个单独的局域网构成各个局域网MAC技术和速率均可不同桥接局网上各站点均认为位于一个LAN内Station：站，站点，网络站网桥站站站站站站LAN/MAN106.2.3网桥的用途Q：总结用网桥桥接局域网的好处？A：桥接局域网可用于a)互连MAC类型不同的LAN上的站点b)显著提高LAN的直径，提高LAN的总体性能c)将一

5、个物理LAN分割成多个网段d)站点接入LAN时的合法性验证Validation，用于接入交换机e)提高MAC服务的可用性配置冗余链路提高网络可用性LAN/MAN116.2.4网桥标准IEEEStd802.1D-2004，并入了IEEEStd802.1t-2001：增补和更正IEEEStd802.1w-2001：RSTP2004版同时覆盖了IEEE802.1H-1997（EthernetV2.0MAC桥）前期文档IEEEStd802.1D-1990IEEEStd802.1D,1993EditionIEEEStd802.1D,1998EditionLAN/MAN126.2.4网桥

6、标准-前期文档IEEEStd802.1D,1998Edition，并入了IEEEP802.1p优先级、加速数据IEEEStd802.1j网管功能，CMIP定义IEEEStd802.6kDQDB的桥接IEEEStd802.11cWLAN的桥接IEEEP802.12e100VG的桥接IEEEStd802.1t-2001中的重要更改网桥的接入验证功能术语“LLC实体”：可是LLC或802.3的Type表示网管标准：由CMIP改为SNMPLAN/MAN136.3网桥的工作原理6.3.1网桥的运行6.3.2网桥的协议模型6.3.3帧的接收与发送6.3.4转发过程6.3.5学习过程6.3

7、.6过滤数据库6.3.7其它LAN/MAN146.3网桥的工作原理网桥是一种MAC层中继设备使用宿MAC地址进行中继判决根据端口收到帧中的宿地址决策中继宿地址属于入端口的不予以转发宿地址属于其它端口的则转发到相应出端口网桥使用学习机制自动发现网络上站点的分布查看所有帧中的源地址并记录入库中继时查询库中数据进行决策网桥最大限度隔离了各个端口之间的流量只进行必要的中继，中继流量尽可能少LAN/MAN156.3.1网桥的运行网桥运行的要点是帧的过滤与中继信息的维护，满足过滤与中继决策需要各种功能的协调与管理帧