网络设备配置与管理(清大)04交换机及其基本配置课件.ppt

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1、第4章交换机及其基本配置4.1概述4.1.1交换技术（1）端口交换模块交换：将模块进行网段迁移。端口组交换：通常将模块的端口划分为若干个组，每组端口允许进行网段迁移。端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。（2）帧交换帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输介质进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。（3）信元交换信元交换是ATM网络的核心技术，ATM采用固定长度为53个字节的信元交换，便于硬件实现，有利于实现网络的实时性应用。4.1.2交换机的工作原理1.交换机工作过程以太网交换机逻辑结构

2、及工作过程可用图4-1表示。图示中交换机有4个端口，其中端口1、2、3分别连接节点A、B、C，端口4连接共享的集线器，节点D、E共享端口4。当节点A要向节点D发送信息时，节点A首先将目的MAC地址指向节点D的帧发往端口1，交换机收到该帧，并在检测到其目的MAC地址后，在交换机端口地址映射表中查到节点D所在的端口号4，交换机端口1与端口4建立一条连接，将端口1接收到的信息转发到端口4。当节点C要向节点B发送信息时，节点C首先将目的MAC地址指向节点B的帧发往端口3，交换机收到该帧，并在检测到其目的MAC地址后，在交换机端口地址映射表中

3、查到节点B的端口号2，在端口3与端口2之间建立连接，并将信息转发到端口2。由此，在端口1与4及端口3与2之间建立了两条并发连接，实现数据的并发转发和交换。2.交换机地址学习交换机利用“地址学习”动态建立和维护端口/MAC地址映射表，即通过读取帧的源地址并记录帧进入交换机的端口，建立端口/MAC地址映射表。当得到MAC地址与端口的对应关系后，交换机检查地址映射表中是否已经存在该对应关系。若不存在，则将其加入到地址映射表；若已经存在，则更新该表项。3.交换机通信过滤交换机端口接收数据帧后，通过端口/MAC地址映射表查找目的端口。若目的端

4、口与源端口不同，则将在源端口和目的端口之间建立连接，并将数据帧转发出去；若目的端口与源端口相同，则不建立连接，不转发数据帧，而是将该数据帧抛弃。这就是以太网交换机的通信过滤功能。4.生成树协议集线器可以按照水平或树型结构进行级联，但级联不能形成环路。交换机除转发数据信息外，还执行生成树协议。通过实现生成树协议，可以相互交换信息，并利用这些信息将网络中的某些环路断开，从而使网络在逻辑上形成一种树型结构，避免网络上发送信息形成环路。4.1.3交换机的性能指标1．端口2．传输速率3．传输介质4．传输模式5．网络标准6．交换方式7．背板带宽

5、8．管理功能9．MAC地址容量4.1.4交换机的选购1.端口密度2.二层和三层交换机3.交换速率4.管理性能5.看伸缩性6.交换机的相关性能参数7.厂商品牌和售后服务4.1.5交换机与集线器的区别（1）在OSI／RM中的工作层次不同交换机和集线器在OSI／RM开放体系模型中对应的层次就不一样，集线器是同时工作在第一层（物理层）和第二层（数据链路层），而交换机至少是工作在第二层，更高级的交换机可以工作在第三层（网络层）和第四层（传输层）。（2）交换机的数据传输方式不同集线器的数据传输方式是广播（broadcast）方式，而交换机的数据

6、传输是有目的的，数据只对目的节点发送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式发送，然后因为交换机具有MAC地址学习功能，第二次以后就不再是广播发送了，又是有目的的发送。这样的好处是数据传输效率提高，不会出现广播风暴，在安全性方面也不会出现其它节点侦听的现象。（3）带宽占用方式不同在带宽占用方面，集线器所有端口是共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具有自己的带宽，这样就交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多。（4）传输模式不同集线器只能采用半双工方式进

7、行传输的，因为集线器是共享传输介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务，要么是接收数据，要么是发送数据。而交换机则不一样，它是采用全双工方式来传输数据的，因此在同一时刻可以同时进行数据的接收和发送，这不但令数据的传输速度大大加快，而且在整个系统的吞吐量方面交换机比集线器至少要快一倍以上，因为它可以接收和发送同时进行，实际上还远不止一倍，因为端口带宽一般来说交换机比集线器也要宽许多倍。4.2交换机的分类4.2.1按网络覆盖范围分类⒈广域网交换机广域网交换机主要应用于电信城域网互联、互联网接入等领域的广域网中，提供通信应用的基

8、础平台。⒉局域网交换机局域网交换机应用于局域网络，用于连接终端设备，如服务器、工作站、集线器、路由器和网络打印机等网络设备，提供高速独立的通信通道。4.2.2按传输介质和传输速度分类⒈以太网交换机“以太网交换机”是指带宽在100Mbp