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以太网交换机基础培训教材.doc
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以太网交换机基础培训教材.doc
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以太网交换机根底培训教材
目录
1 以太网概述...................................................................................................................................................5
2 以太网的根底知识.......................................................................................................................................6
2.1 MAC地址 6
2.2 以太网帧的帧格式 7
2.2.1 以太网Ⅱ.......................................................................................................................................7
2.2.2 带有802.2逻辑链路控制的IEEE 802.3........................................................................................7
2.2.3 IEEE 802.3子网访问协议〔以太网SNAP〕..............................................................................8
2.2.4 Novell以太网................................................................................................................................8
2.3 CSMA/CD 8
2.4 冲突域和播送域9
2.5 以太网的典型设备-HUB 9
2.6 全双工以太网 10
3 二层交换机的根本原理.............................................................................................................................11
3.1 二层交换机 11
3.2 支持VLAN的二层交换机 13
3.2.1 VLAN的概念..............................................................................................................................14
3.2.2 VLAN的划分..............................................................................................................................15
3.2.3 VLAN的标准..............................................................................................................................16
3.2.4 支持VLAN交换机的转发流程..................................................................................................18
4 三层交换机根本原理.................................................................................................................................21
4.1 三层交换机的提出 21
4.2 三层交换机根本特征 22
4.3 三层交换机的功能模型 22
4.4 三层交换机转发流程 24
4.4.1 IP网络规那么..............................................................................................................................24
4.4.2 三层转发流程.............................................................................................................................24
4.4.3 选路过程.....................................................................................................................................26
4.5 路由器和交换机28
4.5.1 接口.............................................................................................................................................29
4.5.2 特点对照.....................................................................................................................................29
5 交换机相关协议和技术.............................................................................................................................29
5.1 物理层特性〔接口〕 29
5.1.1 自协商.........................................................................................................................................30
5.1.2 智能MDI/MDIX自识别..............................................................................................................30
5.1.3 流控机制.....................................................................................................................................31
5.1.4 POE供电......................................................................................................................................32
5.1.5 端口镜像.....................................................................................................................................32
5.2 二层协议和特性33
5.2.1 STP/RSTP/MSTP协议................................................................................................................33
5.2.2 GARP/GVRP/GMRP..................................................................................................................34
5.2.3 聚合特性.....................................................................................................................................36
5.2.4 Isolate-user-vlan..........................................................................................................................36
5.2.5 二层多播.....................................................................................................................................37
5.2.6 QinQ............................................................................................................................................38
专业资料
- .
5.3 三层特性 39
5.3.1 SuperVLAN.................................................................................................................................39
5.4 Qos/ACL 40
5.5 平安特性 40
5.5.1 802.1X.........................................................................................................................................40
5.5.2 PORTAL......................................................................................................................................41
5.6 管理特性 43
5.6.1 集群管理.....................................................................................................................................43
5.6.2 WEB网管....................................................................................................................................44
5.7 IRF 45
5.8 与路由器一样的一些特性 46
6 以太网交换机主要厂商.............................................................................................................................47
6.1 Cisco 47
6.2 Extreme47
6.3 Foundry47
6.4 港湾 47
7 参考资料.....................................................................................................................................................47
. jz.
- .
图索引
图 1 MAC地址.................................................................................................................................................6
图 2 常用的以太网帧格式.............................................................................................................................7
图 3 由HUB组成的网络...............................................................................................................................10
图 4 全双工以太网........................................................................................................................................11
图 5 二层交换机构造示意图.......................................................................................................................11
图 6 二层交换机的转发流程.......................................................................................................................12
图 7 二层交换机工作在链路层...................................................................................................................12
图 8 交换机的冲突域和播送域...................................................................................................................13
图 9 由二层交换机构成的扁平网络...........................................................................................................13
图 10 基于端口VLAN的划分......................................................................................................................15
图 11 802.1Q VLAN帧格式.........................................................................................................................17
图 12 Trunk链路实现虚拟工作组................................................................................................................17
图 13 支持VLAN交换机交换引擎..............................................................................................................18
图 14 IVL和SVL地址学习式.......................................................................................................................19
图 15 IVL地址学习式转发流程...................................................................................................................20
图 16 SVL地址学习式转发流程..................................................................................................................20
图 17 支持VLAN交换机冲突域和播送域..................................................................................................21
图 18 三层交换机功能模型.........................................................................................................................23
图 19 三层交换引擎......................................................................................................................................23
图 20 三层转发流程......................................................................................................................................25
图 21 路由器的最长匹配转发.....................................................................................................................27
图 22 三层交换机转发-准确匹配................................................................................................................28
图 23 三层交换机转发-最长匹配................................................................................................................28
图 24 以太网的自协商.................................................................................................................................30
图 25 STP阻塞网络环路...............................................................................................................................33
图 26 MSTP根据VLAN进展阻塞链路........................................................................................................34
图 27 GARP属性注册和注销.......................................................................................................................35
图 28 GARP根本原理...................................................................................................................................35
图 29 Isolate-user-vlan...................................................................................................................................37
图 30 不支持多播功能交换机.....................................................................................................................38
图 31 QinQ实现vMAN.................................................................................................................................39
图 32 802.1X认证体系构造..........................................................................................................................41
图 33 PORTAL认证四大要素......................................................................................................................42
图 34 集群的组成..........................................................................................................................................44
图 35 IRF的组成...........................................................................................................................................45
图 36 IRF的典型应用...................................................................................................................................46
. jz.
- .
表索引
表 1. LAN/MAN参考模型.............................................................................................................................14
表 2. 路由器和三层交换机的特点比照.......................................................................................................29
表 3. PORTAL、PPPoE/A、802.1X三种认证式的特点比照....................................................................43
以太网交换机根底培训教材
Keywords 关键词:以太网,交换机,,,
Abstract 摘要:本文介绍以太网交换机的相关知识和根本原理。主要包括:〕以太网交换机
根底知识;〕二、三层交换机的根本原理和转发流程;〕以太网交换机常用
特性和技术。
List of abbreviations 缩略语清单:
Abbreviatio
ns 缩略语
Full spelling 英文全名
Chinese
explanation 中文解
释
以太网供电
独立学习
共享学习
!
虚拟局域网
" " #
通用注册协议
$ $
快速生成树协议
%$ %$
多实例生成树协议
!
链路聚合控制协议
&' &() '#*
动态主机配置协议
$ !$)
网络时间协议
(
虚拟路由冗余协议
+)
路由信息协议
##
开放最短路径优先
, )(#),,)(#)
,)+)-
,路由协议
." ."(
边界网关协议
"% "%)
组管理协议
"%
"%)
"%侦听
"% " % ##
通用组播注册协议
%,&% % #,&#%
密集模式协议无关组播
%,% % #,#%
稀疏模式协议无关组播
%& % # &# (
组播源发现协议
/& /)(&
加权随机早期检测
. jz.
- .
Abbreviatio
ns 缩略语
Full spelling 英文全名
Chinese
explanation 中文解
释
' '#!
质询握手验证协议
##
密码验证协议
-#0
可扩展认证协议
'
平安外壳
& #& (#)
入侵检测系统
% )%
远程监控
'"% '"%)
华为组管理协议
& 0&# (
邻居发现协议
#)!
智能弹性架构
1 以太网概述
以太网是在12年代初期由3-公司研究中心推出的。414年3-、和
&公司正式发布了&3版本的以太网规,45年526标准正式发布。初期的以太网是基
于同轴电缆的,到八十年代末期基于双绞线的以太网完成了标准化工作,即我们常说的 2.,
$。
随着市场的推动,以太网的开展越来越迅速,应用也越来越广泛。下面简单列一下以太网的
开展历程:
12年代初,以太网产生;
44年,&、、3-成立联盟,推出&3以太网规;
452年,成立了526工作组;
45年,第一个526标准通过并正式发布
通过52年代的应用,2%07#以太网根本开展成熟
442年,基于双绞线介质的2.,$标准和526&网桥标准发布
42年代,交换机出现,逐步淘汰共享式网桥
44年,出现了22%07#快速以太网
通过22.,$标准85269
全双工以太网8419
千兆以太网开场迅速开展84:9
222%07#千兆以太网标准问世8526;709
526<和526标准出现8459
2"以太网工作组成立85269
. jz.
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