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交换技术

交换技术. 课程目标. 学习完本课程，您应该能够：. 掌握以太网交换机基本概念 完成交换机的简单配置 掌握以太网交换机各种端口技术 掌握 VLAN 技术. 数据链路层概述. 数据链路层是 OSI 参考模型的第二层，在物理层基础上向网络层提供服务 数据链路层为物理链路上提供可靠的数据传输 局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等 广域网数据链路层协议有 PPP 、 HDLC 、 Frame Relay 等. 数据链路层. 传 输 层. 网 络 层. 会 话 层. 应 用 层. 表 示 层. 1. 2. 4. 3. 5. 7. 6.

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Presentation Transcript

  1. 交换技术

  2. 课程目标 学习完本课程，您应该能够： 掌握以太网交换机基本概念 完成交换机的简单配置 掌握以太网交换机各种端口技术 掌握VLAN技术

  3. 数据链路层概述 • 数据链路层是OSI参考模型的第二层，在物理层基础上向网络层提供服务 • 数据链路层为物理链路上提供可靠的数据传输 • 局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等 • 广域网数据链路层协议有PPP、HDLC、Frame Relay等

  4. 数据链路层 传 输 层 网 络 层 会 话 层 应 用 层 表 示 层 1 2 4 3 5 7 6 物 理 层 数据链路层功能 • 帧同步功能 • 差错控制功能 • 流量控制功能 • 链路管理功能

  5. 以太网发展史（I） • 以太网由Xerox公司PARC研究中心于1973年5月22日首次提出，共享介质类型。

  6. HUB 以太网发展史（II） • 基于CSMA/CD算法,端口共享带宽

  7. CSMA/CD • 传输之前先侦听，传输过程中检测，冲突之后的重传

  8. 以太网发展史（III） • 交换式的以太网，各个端口独享带宽

  9. 802.3 帧 64到1518字节 2 or 3 7 1 6 6 2 4 字节 PRE SFD DA SA LEN LLC 控制信息 DATA PAD CRC LLC 帧 • PRE: 先导字节, 7个10101010 • SFD: 帧开始标志, 10101011 • DA: 目的 MAC地址 SA: 源MAC地址 • LEN: LLC帧长度 • DATA: 数据字段 • PAD: 填充字段 • CRC: 校验字段

  10. MAC与802.2 标准 分组 网络层 LLC 数据链路层 MAC 物理层 LLC 的位置 网络 协议格式

  11. MAC/物理地址 • MAC地址有48位，前3个字节用于标识不同的厂家。 24 bits 24 bits 厂商编号 序列号 00e0.fc01.2345 Rom Ram

  12. 以太网简介 • 共享介质：表示多台主机同时连接到同一介质。 • 冲突： • 分段： • 广播：

  13. 以太网简介(II) Hub Switch 冲突域1 冲突域 2 冲突域

  14. 交换机简介 单播、广播和组播特性对照表

  15. MAC地址表 • 交换机内部都有一张MAC地址表(交换表) A:0260.8c01.1111 C:0260.8c01.3333 E0 E2 E3 E1 D:0260.8c01.4444 B:0260.8c01.2222

  16. MAC地址学习 • 最初交换机的MAC地址表为空 A:0260.8c01.1111 C:0260.8c01.3333 E0 E2 E3 E1 D:0260.8c01.4444 B:0260.8c01.2222

  17. MAC地址学习 • MAC地址表没有记录，数据帧从其它所有端口转发出去 • 识别数据帧的源MAC地址，学习MAC地址和端口对应关系 A:0260.8c01.1111 C:0260.8c01.3333 E0 E2 E3 E1 B:0260.8c01.2222 D:0260.8c01.4444

  18. MAC地址学习 • 通过MAC地址表实现数据帧的单点转发 • MAC地址表的维护 A:0260.8c01.1111 C:0260.8c01.3333 E0 E2 E3 E1 D:0260.8c01.4444 B:0260.8c01.2222

  19. 以太网交换机工作机制 MAC 地址表 MAC 地址 端口号 学习逻辑 学习逻辑 过滤/转发逻辑 接口 接口

  20. 交换机的转发方式 • 存储转发 • 快速转发 7 1 6 6 2 4 字节 SFD CRC 前同步码 目的地址 源地址 长度 数据 快速转发 低延时 无错误检查 存储转发 高延时 错误检查

  21. 内存缓冲技术 • 基于端口的存储缓冲 • 共享式的存储缓冲

  22. 对称式与非对称式交换 • 对称式交换 • 非对称式交换

  23. 现代局域网模型 交换机 交换机 三层交换机 交换机 外部网络 交换机 交换机 交换机

  24. 以太网交换机硬件结构 业务接口、主板、主处理器、内存、FLASH、电源系统等

  25. 以太网交换机软件结构 BootRom引导、初始化程序 COMWARE操作系统平台

  26. COMWARE体系结构

  27. 以太网交换机性能指标 • 系统特性 • 可扩展接口模块种类、网线类型、输入电压、功耗、工作环境等 • 业务特性 • 二层转发能力、交换模式、VLAN、组播技术、生成树协议、端口汇聚、MAC地址表、服务质量(QoS)等

  28. Quidway全系列以太网交换机产品 Quidway S8016 千兆核心多层交换机 Quidway S8500 万兆核心多层交换机 Quidway S6500 高端多业务路由交换机 Quidway S5000/5500 千兆路由交换机 Quidway S2000 边缘接入以太网交换机 QuidwayS3000/3500 以太网接入交换机 华为3Com Quidway 端到端的可管理、全线速、全业务智能交换解决方案体系结构，通过集群、堆叠、HGMP、QoS、安全技术、内容分布、MPLS提供优良的可管理特性及业务，充分满足语音、数据、视频业务的综合传送。

  29. 程序 附件 通讯 超级终端 以太网交换机配置方式(I) 通过Console配置

  30. 以太网交换机配置方式(II) 通过TELNET配置

  31. 以太网交换机配置视图 • 用户视图 • 系统视图 • 以太网端口视图 • VLAN视图 • VLAN接口视图 • ……

  32. 用户视图 <Quidway>? User view commands: boot Set boot option cd Change the current path clock Specify the system clock cluster Run cluster command copy Copy the file debugging Enable system debugging functions delete Delete the file

  33. 系统视图 [Quidway]?

  34. 接口视图 • [Quidway-Ethernet0/1]?

  35. 在线帮助 命令行接口提供完全帮助和部分帮助两种形式: <Quidway> ? <Quidway> ping ? [Quidway] garp timer leaveall ? <Quidway>p? <Quidway> display ver?

  36. 命令行错误信息 • [Quidway] dispaly ^ • % Unrecognized command found at '^' position. • [Quidway] display ^ • % Incomplete command found at '^' position. • [Quidway] display interface serial 0 0 ^ • % Wrong parameter found at '^' position.

  37. 历史命令 [Quidway] display history-command system Int s 0 Ip add 10.1.1.1 255.0.0.0 Quit <ctrl><p>或↑上一条历史命令 <ctrl><N>或↓下一条历史命令 命令行接口为每个用户缺省保存10条历史命令

  38. 编辑特性 • 普通按键 输入字符到当前光标位置 • 退格键BackSpace删除光标位置的前一个字符 • 左光标键← 光标向左移动一个字符位置 • 右光标键→ 光标向右移动一个字符位置 • 上下光标键↑↓ 显示历史命令 • Tab键 系统用完整的关键字替代原输入并换行显示

  39. 显示特性

  40. 接口视图下常用命令行 • [Quidway-Ethernet0/1]?

  41. 端口速率 标准以太网 100Mbit/s 快速以太网 1000Mbit/s 千兆以太网 10Mbit/s

  42. 端口速率 端口速率协商结果一览表

  43. 端口工作模式 • Half：表示端口工作在半双工模式 • Full：表示端口工作在全双工模式 • Auto：表示端口工作在自协商模式

  44. 以太网特点

  45. 端口类型：MDI/MDI-X • MDI介质相关接口.MDI-X介质非相关接口; • Quidway交换机可以智能识别MDI/MDIX接口; • 路由器和PC都属于MDI接口; • 以太网交换机提供都是MDI-X接口. 交叉网线 Transmit Pair Transmit Pair Receive Pair Receive Pair 直连网线 Transmit Pair Receive Pair Receive Pair Transmit Pair

  46. 端口流量控制 标准以太网 拥塞 快速以太网 千兆以太网

  47. 端口聚合定义 • 端口聚合 （Link Aggregation），也称为端口捆绑、端口聚集或链路聚集。 • 为交换机提供了端口捆绑的技术，允许两个交换机之间通过两个或多个端口并行连接同时传输数据以提供更高的带宽。 • 端口聚合是目前许多交换机支持的一个基本特性。

  48. 端口聚合模型 System A Higher-layer Protocals Higher-layer Protocals System B 发送队列 接收队列 发送部分 接收部分 帧分发器 帧接收器 端口发 送队列 端口接 收队列 …… …… Port 1 Port 2 Port 3 Port n Port 1 Port 2 Port 3 Port n 聚合链路 （Aggregated Links)

  49. 端口聚合的配置 • 配置端口聚合 • link-aggregation ethernet port_num1 to ethernet port_num2 { ingress| both } • 清除端口聚合 • undo link-aggregation {ethernet master_port_num | all} • 显示所有汇聚接口的信息 • display link-aggregation [ethernet master_port_num]

  50. 端口镜像 • 镜像分为两种：端口镜像和流镜像。 • 端口镜像是指将某些指定端口（出或入方向）的数据流 量映射到监控端口，以便集中使用数据捕获软件进行数据分析。 • 流镜像是指按照一定的数据流分类规则对数据进行分流，然后将属于指定流的所有数据映射到监控端口，以便进行数据分析。

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