____局域網(wǎng)擴(kuò)展及虛擬局域網(wǎng)

1、 在物理層在物理層擴(kuò)展擴(kuò)展 在在電纜段電纜段之間復(fù)制之間復(fù)制比特信號(hào)，信號(hào)整形、放大、再生比特信號(hào)，信號(hào)整形、放大、再生還是還是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層物理層物理層中繼器、集線器中繼器、集線器 局域網(wǎng)擴(kuò)展局域網(wǎng)擴(kuò)展在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng) - - 使用網(wǎng)橋、交換使用網(wǎng)橋、交換機(jī)機(jī) 在網(wǎng)段之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀根據(jù)在網(wǎng)段之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀根據(jù)MACMAC層物理地址層物理地址 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層表示層表

2、示層會(huì)話層會(huì)話層應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸傳輸層層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層應(yīng)用層應(yīng)用層物理層物理層網(wǎng)橋、交換機(jī)網(wǎng)橋、交換機(jī)數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展后的局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)層看來(lái)擴(kuò)展后的局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)層看來(lái)還是還是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連 - - 使用路由器使用路由器 在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā) IP IP 分組根據(jù)分組根據(jù) IP IP 邏邏輯地址輯地址路由器在路由器在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連互連，內(nèi)容將在第六章介紹。內(nèi)容將在第六章介紹。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層表示

3、層表示層會(huì)話層會(huì)話層應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層應(yīng)用層應(yīng)用層物理層物理層路由器路由器數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2在傳輸層及更高層在傳輸層及更高層互連互連 - - 使用網(wǎng)關(guān)使用網(wǎng)關(guān) 在傳輸層及更高層上進(jìn)行處理或協(xié)議轉(zhuǎn)換在傳輸層及更高層上進(jìn)行處理或協(xié)議轉(zhuǎn)換 網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層應(yīng)用層應(yīng)用層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)

4、絡(luò)2網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)關(guān)在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間在傳輸層及更高層上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)之間在傳輸層及更高層上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連互連網(wǎng)關(guān)的例子網(wǎng)關(guān)的例子 在網(wǎng)關(guān)兩側(cè)，是兩個(gè)采用完全不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，因此在網(wǎng)關(guān)兩側(cè)，是兩個(gè)采用完全不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，因此在網(wǎng)關(guān)的傳輸層及高層上進(jìn)行處理和進(jìn)行兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換。在網(wǎng)關(guān)的傳輸層及高層上進(jìn)行處理和進(jìn)行兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換。(1) 在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng)在物理層擴(kuò)展局域網(wǎng) 物理層擴(kuò)展設(shè)備：物理層擴(kuò)展設(shè)備：中繼器中繼器Repeater和集線器和集線器Hub中繼器中繼器集線器集線器中繼器中繼器q 作用作用q 在物理層上實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)段的擴(kuò)展，主要起到在物理層上實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)段的擴(kuò)展，主要起到信號(hào)再生、放大

5、、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)距離的作用。信號(hào)再生、放大、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)距離的作用。q 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)q 安裝簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格廉價(jià)。安裝簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格廉價(jià)。q 缺點(diǎn)缺點(diǎn)q 不能夠無(wú)限制地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度。不能夠無(wú)限制地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度。 q 中繼器處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)比特，它不能識(shí)別數(shù)中繼器處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)比特，它不能識(shí)別數(shù)據(jù)鏈路層的幀格式或網(wǎng)絡(luò)層的分組格式。不提據(jù)鏈路層的幀格式或網(wǎng)絡(luò)層的分組格式。不提供網(wǎng)段之間的隔離。供網(wǎng)段之間的隔離。q 注意：中繼器、放大器兩者之間的區(qū)別注意：中繼器、放大器兩者之間的區(qū)別中繼器的連接中繼器的連接中繼器的工作原理中繼器的工作原理信號(hào)的解碼與編碼信號(hào)的解碼與編碼 - 信號(hào)整形、放大、再生信號(hào)整

6、形、放大、再生集線器集線器 集線器：多端口中繼器集線器：多端口中繼器 參閱 q 用多個(gè)集線器可連成更大的局域網(wǎng)用多個(gè)集線器可連成更大的局域網(wǎng)q 級(jí)聯(lián)式集線器級(jí)聯(lián)式集線器 (Uplink 端口端口)q 堆疊式集線器堆疊式集線器 (Up、Down 堆疊端口堆疊端口) q 底板插入模塊底板插入模塊 (如光纖模塊等如光纖模塊等)用多個(gè)集線器可連成一個(gè)更大的局域網(wǎng)用多個(gè)集線器可連成一個(gè)更大的局域網(wǎng) 集線器集線器集線器集線器二系二系集線器集線器三系三系集線器集線器一系一系三個(gè)獨(dú)立的沖突域三個(gè)獨(dú)立的沖突域集線器集線器二系二系集線器集線器三系三系集線器集線器一系一系集線器集線器一個(gè)更大的局域網(wǎng)一個(gè)更大的局域網(wǎng)

7、(一個(gè)沖突域一個(gè)沖突域)q 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)q使原來(lái)屬于不同沖突域的局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)使原來(lái)屬于不同沖突域的局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行跨沖突域的通信。行跨沖突域的通信。q擴(kuò)大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。擴(kuò)大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。q 缺點(diǎn)缺點(diǎn)沖突域增大了，但總的吞吐量反而減小沖突域增大了，但總的吞吐量反而減小。如果不同的沖突域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能如果不同的沖突域使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就不能用集線器將它們互連起來(lái)。用集線器將它們互連起來(lái)。 用集線器擴(kuò)展局域網(wǎng)用集線器擴(kuò)展局域網(wǎng) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)用的設(shè)備：在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)用的設(shè)備：網(wǎng)橋網(wǎng)橋Bridge和交換機(jī)和交換機(jī)Switch 網(wǎng)橋網(wǎng)橋

8、 交換機(jī)交換機(jī)(2) 在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)為什么要使用網(wǎng)橋？為什么要使用網(wǎng)橋？q 中繼器的數(shù)目已經(jīng)到達(dá)最大，但網(wǎng)絡(luò)還需擴(kuò)大距中繼器的數(shù)目已經(jīng)到達(dá)最大，但網(wǎng)絡(luò)還需擴(kuò)大距離時(shí)如離時(shí)如10Mbps以太網(wǎng)連接以太網(wǎng)連接5個(gè)以上網(wǎng)段時(shí)；個(gè)以上網(wǎng)段時(shí)； q 兩個(gè)局域網(wǎng)距離相隔太遠(yuǎn)，中繼器不能及兩個(gè)局域網(wǎng)距離相隔太遠(yuǎn)，中繼器不能及 (此時(shí)此時(shí)需帶有需帶有WAN鏈路的遠(yuǎn)程網(wǎng)橋鏈路的遠(yuǎn)程網(wǎng)橋) ；q 局域網(wǎng)有太多的流量，要分成幾個(gè)網(wǎng)段減小流量局域網(wǎng)有太多的流量，要分成幾個(gè)網(wǎng)段減小流量 (用路由器相連太貴或因無(wú)路由協(xié)議時(shí)用路由器相連太貴或因無(wú)路由協(xié)議時(shí)) ；q 連接不同類(lèi)型的連接不同類(lèi)型的

9、 LAN時(shí)；時(shí)；q 平安或管理原因。平安或管理原因。 網(wǎng)橋連接網(wǎng)段擴(kuò)展局域網(wǎng)網(wǎng)橋連接網(wǎng)段擴(kuò)展局域網(wǎng) 網(wǎng)橋是在邏輯鏈路層上存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的設(shè)備，當(dāng)在多個(gè)局域網(wǎng)之間需要交換信息，或?yàn)榱似桨?、減小沖突域、增大吞吐量、要將現(xiàn)存的單個(gè)局域網(wǎng)分隔成幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就要用到網(wǎng)橋。上圖中紅色光球-沖突連接網(wǎng)橋前后的沖突域變化連接網(wǎng)橋前后的沖突域變化一個(gè)沖突域一個(gè)沖突域四個(gè)沖突域四個(gè)沖突域網(wǎng)橋網(wǎng)橋 q網(wǎng)橋根據(jù)網(wǎng)橋根據(jù) MAC 幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。q網(wǎng)橋具有過(guò)濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，先檢查此幀的目網(wǎng)橋具有過(guò)濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，先檢查此幀的目的的 MAC

10、地址，然后再確定是過(guò)濾丟棄、還是將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一地址，然后再確定是過(guò)濾丟棄、還是將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)端口。個(gè)端口。 網(wǎng)橋的作用：過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)橋的作用：過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)橋的內(nèi)部組成網(wǎng)橋的內(nèi)部組成網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)表網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)表端口管理 軟件網(wǎng)橋協(xié)議實(shí)體端口 1端口 2緩存MAC1MAC2 MAC3網(wǎng)段 B網(wǎng)段 A1112MAC1MAC3MAC52MAC2MAC4MAC62站地址站地址端口端口網(wǎng)橋網(wǎng)橋MAC4 MAC5MAC612從從 802.x 到到 802.y 局域網(wǎng)橋的操作局域網(wǎng)橋的操作由于由于MAC不同，網(wǎng)橋在不同，網(wǎng)橋在 LLC 子層過(guò)濾、轉(zhuǎn)發(fā)子層過(guò)濾、轉(zhuǎn)發(fā) 幀如以太網(wǎng)和令牌環(huán)的連接幀如以太網(wǎng)和令牌環(huán)的連

11、接從從 802.x 到到 802.x 局域網(wǎng)橋的操作局域網(wǎng)橋的操作由于由于MAC相同，僅在相同，僅在 MAC 子層過(guò)濾、轉(zhuǎn)發(fā)子層過(guò)濾、轉(zhuǎn)發(fā) 802.x 幀如以太網(wǎng)和以太網(wǎng)的連接幀如以太網(wǎng)和以太網(wǎng)的連接 q 過(guò)濾通信量。過(guò)濾通信量。 q 擴(kuò)大了物理范圍。擴(kuò)大了物理范圍。q 提高了可靠性。提高了可靠性。q 由于網(wǎng)橋的網(wǎng)絡(luò)端口內(nèi)有緩沖存儲(chǔ)器，端口由于網(wǎng)橋的網(wǎng)絡(luò)端口內(nèi)有緩沖存儲(chǔ)器，端口與端口間不是直接相連，因此可互連不同物與端口間不是直接相連，因此可互連不同物理層、不同理層、不同 MAC 子層和不同速率如子層和不同速率如 10 Mb/s 和和 100 Mb/s 以太網(wǎng)的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)的局域網(wǎng)。 使用網(wǎng)

12、橋帶來(lái)的好處使用網(wǎng)橋帶來(lái)的好處 q 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)增加了時(shí)延。 q 在在MAC 子層并沒(méi)有流量控制功能。子層并沒(méi)有流量控制功能。 q 具有不同具有不同 MAC 子層的網(wǎng)段橋接在一起時(shí)，時(shí)子層的網(wǎng)段橋接在一起時(shí)，時(shí)延更大。延更大。q 網(wǎng)橋只適合于用戶(hù)數(shù)不太多網(wǎng)橋只適合于用戶(hù)數(shù)不太多(不超過(guò)幾百個(gè)不超過(guò)幾百個(gè))和和通信量不太大的局域網(wǎng)，否那么有時(shí)還會(huì)因通信量不太大的局域網(wǎng)，否那么有時(shí)還會(huì)因傳播過(guò)多的播送信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。這就傳播過(guò)多的播送信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。這就是所謂的播送風(fēng)暴。是所謂的播送風(fēng)暴。 使用網(wǎng)橋帶來(lái)的缺點(diǎn)使用網(wǎng)橋帶來(lái)的缺點(diǎn) q 集線器在轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)，不對(duì)傳輸媒體進(jìn)行檢測(cè)。集

13、線器在轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)，不對(duì)傳輸媒體進(jìn)行檢測(cè)。q 網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前必須執(zhí)行網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前必須執(zhí)行 CSMA/CD CSMA/CD 算法。算法。q 假設(shè)在發(fā)送過(guò)程中出現(xiàn)碰撞，就必須停止發(fā)送假設(shè)在發(fā)送過(guò)程中出現(xiàn)碰撞，就必須停止發(fā)送和進(jìn)行退避。和進(jìn)行退避。q 在這一點(diǎn)上網(wǎng)橋的接口很像一個(gè)網(wǎng)卡。但網(wǎng)橋在這一點(diǎn)上網(wǎng)橋的接口很像一個(gè)網(wǎng)卡。但網(wǎng)橋卻沒(méi)有網(wǎng)卡。卻沒(méi)有網(wǎng)卡。 q 由于網(wǎng)橋沒(méi)有網(wǎng)卡無(wú)由于網(wǎng)橋沒(méi)有網(wǎng)卡無(wú)MACMAC地址，因此網(wǎng)橋并地址，因此網(wǎng)橋并不改變它轉(zhuǎn)發(fā)的幀的源地址。不改變它轉(zhuǎn)發(fā)的幀的源地址。 網(wǎng)橋和集線器網(wǎng)橋和集線器(或轉(zhuǎn)發(fā)器或轉(zhuǎn)發(fā)器)不同不同 透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋q 透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋 (transpa

14、rent bridge) 關(guān)心的是完全透明。關(guān)心的是完全透明。當(dāng)需要進(jìn)行局域網(wǎng)互連時(shí)，只需把連接插頭插入網(wǎng)當(dāng)需要進(jìn)行局域網(wǎng)互連時(shí)，只需把連接插頭插入網(wǎng)橋，不需要改動(dòng)任何硬件和軟件，無(wú)需設(shè)置地址開(kāi)橋，不需要改動(dòng)任何硬件和軟件，無(wú)需設(shè)置地址開(kāi)關(guān)，無(wú)需裝入路由表或參數(shù)。什么也不干，只須插關(guān)，無(wú)需裝入路由表或參數(shù)。什么也不干，只須插入電纜就完事，現(xiàn)有入電纜就完事，現(xiàn)有LAN的運(yùn)行完全不受網(wǎng)橋的任的運(yùn)行完全不受網(wǎng)橋的任何影響。何影響。q “透明是指局域網(wǎng)上的站點(diǎn)并不知道所發(fā)送的透明是指局域網(wǎng)上的站點(diǎn)并不知道所發(fā)送的幀將經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)網(wǎng)橋，因?yàn)榫W(wǎng)橋?qū)Ω髡緛?lái)說(shuō)是看不幀將經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)網(wǎng)橋，因?yàn)榫W(wǎng)橋?qū)Ω髡緛?lái)說(shuō)是看不見(jiàn)

15、的。見(jiàn)的。 q 透明網(wǎng)橋是一種即插即用設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)是透明網(wǎng)橋是一種即插即用設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)是 IEEE 802.1D。透明網(wǎng)橋的過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā)透明網(wǎng)橋的過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā) 當(dāng)一幀到達(dá)時(shí)，網(wǎng)橋必須決定將其丟棄還是轉(zhuǎn)發(fā)。如果要轉(zhuǎn)發(fā)，那么必須決定發(fā)往哪一條輸出線路(LAN)。 這需要通過(guò)查詢(xún)網(wǎng)橋中一張路徑選擇表里的目的地址而作出決定。該表列出每個(gè)可能的目的地， 以及它屬于哪一條輸出線路(LAN)。在插入網(wǎng)橋之初，表為空，由于網(wǎng)橋不知道任何目的地的位置，因而采用擴(kuò)散算法(flooding algorithm)：把每個(gè)到來(lái)的、 未知的目的站點(diǎn)(不在路徑表中)的幀輸出到連在此網(wǎng)橋的所有LAN除了發(fā)送該幀來(lái)的輸入線路以外。

16、透明網(wǎng)橋的逆向?qū)W習(xí)法透明網(wǎng)橋的逆向?qū)W習(xí)法 隨著時(shí)間的推移，網(wǎng)橋?qū)⒘私饷總€(gè)目的地的位置。一旦知道了目的地位置，發(fā)往該處的幀就只發(fā)到適當(dāng)?shù)腖AN上，而不再擴(kuò)散發(fā)送。 當(dāng)網(wǎng)橋剛接入網(wǎng)時(shí)，路徑表是空的，它通過(guò)逆向?qū)W習(xí)法來(lái)獲知路徑并逐步建立起路徑表，網(wǎng)橋通過(guò)檢查收到幀的源地址及其輸入線路，假設(shè)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)在路徑表中沒(méi)有，那么將其登記到透明網(wǎng)橋的路徑表中。隨著收到的幀越來(lái)越多，路徑表就逐漸完備起來(lái)。處理動(dòng)態(tài)拓?fù)鋾r(shí)間項(xiàng)處理動(dòng)態(tài)拓?fù)鋾r(shí)間項(xiàng) 為了處理動(dòng)態(tài)拓?fù)鋯?wèn)題，每當(dāng)增加路徑表項(xiàng)時(shí)，均在該項(xiàng)中注明幀的到達(dá)時(shí)間。每當(dāng)目的地已在表中的幀到達(dá)時(shí)，將以當(dāng)前時(shí)間更新該項(xiàng)。這樣，從表中每項(xiàng)的時(shí)間即可知道該機(jī)器最后幀到來(lái)的時(shí)間。

17、網(wǎng)橋中有一個(gè)進(jìn)程定期地掃描該表，會(huì)去除時(shí)間早于當(dāng)前時(shí)間假設(shè)干分鐘的全部表項(xiàng)。 如果從LAN上取走一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并在別處重新連到LAN上的話，那么在幾分鐘內(nèi)，網(wǎng)橋中該表里對(duì)應(yīng)地址的項(xiàng)會(huì)動(dòng)態(tài)得到更新，它即可重新開(kāi)始正常工作而無(wú)須人工干預(yù)。這個(gè)算法同時(shí)也意味著，如果機(jī)器在幾分鐘內(nèi)無(wú)動(dòng)作，那么發(fā)給它的幀將不得不播送散發(fā)，一直到它自己發(fā)送出一幀為止。丟棄、轉(zhuǎn)發(fā)還是擴(kuò)散？丟棄、轉(zhuǎn)發(fā)還是擴(kuò)散？ 到達(dá)透明網(wǎng)橋的幀是丟棄、轉(zhuǎn)發(fā)還是擴(kuò)散？其處理過(guò)程取決于發(fā)送的LAN(源LAN)和目的地所在的LAN(目的LAN)是否相同。 方法如下所示： 1、如果目的LAN和源LAN相同，那么丟棄該幀； 2、如果目的LAN和源LAN

18、不同，那么轉(zhuǎn)發(fā)該幀；3、如果目的LAN未知，那么進(jìn)行擴(kuò)散(播送)。 (1) 從端口從端口 x 收到無(wú)過(guò)失的幀收到無(wú)過(guò)失的幀(如有過(guò)失即丟棄如有過(guò)失即丟棄) ，在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找，在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的站目的站 MAC 地址。地址。 (2) 如有，那么查找出到此如有，那么查找出到此 MAC 地址應(yīng)當(dāng)走的端口地址應(yīng)當(dāng)走的端口 d，然后進(jìn)行，然后進(jìn)行(3)，否那么轉(zhuǎn)到否那么轉(zhuǎn)到(5)。(3) 如到這個(gè)如到這個(gè) MAC 地址去的端口地址去的端口 d = x，那么丟棄此幀，那么丟棄此幀(因?yàn)檫@表示因?yàn)檫@表示不需要經(jīng)過(guò)網(wǎng)橋進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)不需要經(jīng)過(guò)網(wǎng)橋進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)) 。否那么從端口。否那么從端口 d 轉(zhuǎn)發(fā)此幀。轉(zhuǎn)發(fā)此幀。(4

19、) 轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到(6)。(5) 向網(wǎng)橋除向網(wǎng)橋除 x 以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀(這樣做可保證找到目的這樣做可保證找到目的站站) 。(6) 如源站不在轉(zhuǎn)發(fā)表中，那么將源站如源站不在轉(zhuǎn)發(fā)表中，那么將源站 MAC 地址參加到轉(zhuǎn)發(fā)表，登地址參加到轉(zhuǎn)發(fā)表，登記該幀進(jìn)入網(wǎng)橋的端口號(hào)，設(shè)置計(jì)時(shí)器。然后轉(zhuǎn)到記該幀進(jìn)入網(wǎng)橋的端口號(hào)，設(shè)置計(jì)時(shí)器。然后轉(zhuǎn)到(8)。如源站。如源站在轉(zhuǎn)發(fā)表中，那么執(zhí)行在轉(zhuǎn)發(fā)表中，那么執(zhí)行(7)。(7) 更新計(jì)時(shí)器。更新計(jì)時(shí)器。(8) 等待新的數(shù)據(jù)幀。轉(zhuǎn)到等待新的數(shù)據(jù)幀。轉(zhuǎn)到(1)。網(wǎng)橋處理接收幀和建立轉(zhuǎn)發(fā)表的算法網(wǎng)橋處理接收幀和建立轉(zhuǎn)發(fā)表的算法q 站地址：登記收到的幀的

20、源站地址：登記收到的幀的源 MAC 地址。地址。q 端口：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的端口號(hào)。端口：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的端口號(hào)。q 時(shí)間：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的時(shí)間。時(shí)間：登記收到的幀進(jìn)入該網(wǎng)橋的時(shí)間。 網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)表中登記的三個(gè)信息網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)表中登記的三個(gè)信息 透明網(wǎng)橋工作舉例透明網(wǎng)橋工作舉例 有時(shí)為了線路能有容錯(cuò)能力，增加一些冗余線路，造成拓?fù)渲杏杏袝r(shí)為了線路能有容錯(cuò)能力，增加一些冗余線路，造成拓?fù)渲杏协h(huán)路，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)發(fā)的幀在網(wǎng)絡(luò)中不斷地兜圈子的現(xiàn)象，因此開(kāi)展出一環(huán)路，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)發(fā)的幀在網(wǎng)絡(luò)中不斷地兜圈子的現(xiàn)象，因此開(kāi)展出一種網(wǎng)橋生成樹(shù)算法。種網(wǎng)橋生成樹(shù)算法。透明網(wǎng)橋使用了生成樹(shù)算法透明網(wǎng)橋使

21、用了生成樹(shù)算法 F1網(wǎng)橋網(wǎng)橋 1 轉(zhuǎn)發(fā)的幀轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2 轉(zhuǎn)發(fā)的幀轉(zhuǎn)發(fā)的幀F(xiàn)2局域網(wǎng)局域網(wǎng) 2局域網(wǎng)局域網(wǎng) 1網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2網(wǎng)橋網(wǎng)橋 1 AF不停地不停地兜圈子兜圈子A 發(fā)出的幀發(fā)出的幀網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了生成樹(shù)算法生成樹(shù)算法 為了防止幀的循環(huán)，使用生成樹(shù)算法，網(wǎng)橋間相互通信來(lái)確定生成樹(shù)即生成初始拓?fù)渲袥](méi)有回路的子集：每隔幾秒鐘每一個(gè)網(wǎng)橋要播送其標(biāo)識(shí)號(hào)(網(wǎng)橋生產(chǎn)廠家設(shè)定的唯一序號(hào))和它所知道的其他所有LAN上的網(wǎng)橋標(biāo)識(shí)號(hào)算法選擇一個(gè)網(wǎng)橋作為生成樹(shù)的根(例如選擇一個(gè)最小序號(hào)的網(wǎng)橋)，然后以最短路徑為依據(jù)，找到樹(shù)上的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)一旦網(wǎng)橋確定了生成樹(shù)，網(wǎng)橋就虛擬地?cái)嚅_(kāi)鏈路不在生成樹(shù)

22、中的網(wǎng)橋上相關(guān)端口，從初始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中創(chuàng)立生成樹(shù)。隨著相關(guān)端口的斷開(kāi)和環(huán)路的去除，幀不再循環(huán)如果以后某個(gè)時(shí)候，生成樹(shù)的一條鏈路失效了，網(wǎng)橋可以自動(dòng)地將這些端口重新連接，再次運(yùn)行生成樹(shù)算法，生成新的生成樹(shù)，虛擬斷開(kāi)網(wǎng)橋上新的不在生成樹(shù)上的端口源路由選擇網(wǎng)橋源路由選擇網(wǎng)橋 支持CSMA/CD和令牌總線的人選擇了透明網(wǎng)橋，而令牌環(huán)的支持者那么偏愛(ài)一種稱(chēng)為源路由選擇(source routing)的網(wǎng)橋受到IBM的鼓勵(lì)。 源路由選擇的核心思想是假定每個(gè)幀的發(fā)送者都知道接收者是否在同一LAN上。當(dāng)發(fā)送一幀到另外的LAN時(shí)，源機(jī)器將目的地址的最高位設(shè)置成1作為標(biāo)記。另外，它還在幀頭加進(jìn)此幀應(yīng)走的實(shí)際路徑。源

23、路由選擇網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)幀源路由選擇網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)幀源路由選擇網(wǎng)橋源路由選擇網(wǎng)橋(以下圖中的以下圖中的B1、B2)只關(guān)心那些目的地只關(guān)心那些目的地址高位為址高位為1的幀，當(dāng)見(jiàn)到這樣的幀時(shí)，它掃描幀頭中的路由的幀，當(dāng)見(jiàn)到這樣的幀時(shí)，它掃描幀頭中的路由(ALAN1B1 LAN2 B2 LAN3 X)， 尋找發(fā)來(lái)此尋找發(fā)來(lái)此幀的那個(gè)幀的那個(gè)LAN的編號(hào)。的編號(hào)。 如果發(fā)來(lái)此幀的那個(gè)如果發(fā)來(lái)此幀的那個(gè)LAN編號(hào)后跟編號(hào)后跟的是本網(wǎng)橋的編號(hào)，那么將此幀轉(zhuǎn)發(fā)到路由中自己后面的那的是本網(wǎng)橋的編號(hào)，那么將此幀轉(zhuǎn)發(fā)到路由中自己后面的那個(gè)個(gè)LAN。如果該。如果該LAN編號(hào)后跟的不是本網(wǎng)橋，那么不轉(zhuǎn)發(fā)此編號(hào)后跟的不是本網(wǎng)橋，那么

24、不轉(zhuǎn)發(fā)此幀。幀。AXB1B2LAN1LAN3LAN2源路由選擇中如何獲取路由源路由選擇中如何獲取路由 源路由選擇的前提是互聯(lián)網(wǎng)中的每臺(tái)機(jī)器都知道所有其他機(jī)器的最正確路徑。如何得到這些路由是源路由選擇算法的重要局部。 獲取路由算法的根本思想是：如果不知道目的地地址的位置，源機(jī)器就發(fā)布一播送幀，詢(xún)問(wèn)它在哪里。每個(gè)網(wǎng)橋都轉(zhuǎn)發(fā)該查找?guī)?(discovery frame) ，這樣該幀就可到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)中的每一個(gè) LAN 。當(dāng)答復(fù)回來(lái)時(shí)， 途經(jīng)的網(wǎng)橋?qū)⑺鼈冏约旱臉?biāo)識(shí)記錄在答復(fù)幀中，于是，播送幀的發(fā)送者就可以得到確切的路由，并可從中選取最正確路由。遠(yuǎn)程網(wǎng)橋遠(yuǎn)程網(wǎng)橋 網(wǎng)橋有時(shí)也被用來(lái)連接兩個(gè)或多個(gè)相距較遠(yuǎn)的網(wǎng)橋有

25、時(shí)也被用來(lái)連接兩個(gè)或多個(gè)相距較遠(yuǎn)的LAN。 可在每個(gè)可在每個(gè)LAN中設(shè)置一個(gè)網(wǎng)橋，并且用點(diǎn)到點(diǎn)的連接比中設(shè)置一個(gè)網(wǎng)橋，并且用點(diǎn)到點(diǎn)的連接比方租用方租用 公司的公司的 線在網(wǎng)橋間連接。點(diǎn)到點(diǎn)連線可采用各種線在網(wǎng)橋間連接。點(diǎn)到點(diǎn)連線可采用各種不同的協(xié)議，如選用不同的協(xié)議，如選用PPP協(xié)議。將傳輸?shù)搅硪粋€(gè)協(xié)議。將傳輸?shù)搅硪粋€(gè)LAN中的中的MAC幀加到該點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上幀加到該點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上PPP幀的有效載荷中傳送幀的有效載荷中傳送(該方法該方法叫叫“隧道法隧道法)，如果兩邊的，如果兩邊的 LAN 相同，這種方法的效果最好。相同，這種方法的效果最好。PSTNLAN1LAN2Ethernet幀幀Etherne

26、t幀幀遠(yuǎn)程網(wǎng)橋遠(yuǎn)程網(wǎng)橋用戶(hù)層IPMAC站 1用戶(hù)層IPMAC站 2物理層網(wǎng)橋 1網(wǎng)橋 2用戶(hù)數(shù)據(jù)IP-HMAC-HMAC-TDL-HDL-T 物理層DLRMAC物理層物理層DLRMAC物理層物理層LAN1LAN2兩個(gè)網(wǎng)橋之間可使用一段點(diǎn)到點(diǎn)鏈路 同一個(gè)沖突域中各站點(diǎn)共享同一個(gè)沖突域中各站點(diǎn)共享1010MbpsMbps帶寬帶寬站點(diǎn)越多，每個(gè)站點(diǎn)得到的平均帶寬越小站點(diǎn)越多，每個(gè)站點(diǎn)得到的平均帶寬越小。多端口網(wǎng)橋多端口網(wǎng)橋以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)q 問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 站點(diǎn)數(shù)的增加導(dǎo)致站點(diǎn)數(shù)的增加導(dǎo)致 LAN 性能降低，每個(gè)站點(diǎn)帶寬低性能降低，每個(gè)站點(diǎn)帶寬低q 解決方法：解決方法： 交換式交換式 LAN，

27、 中心設(shè)備為一個(gè)以太交換機(jī)，中心設(shè)備為一個(gè)以太交換機(jī)， 內(nèi)有高速交換背板。交換機(jī)通常都有十幾個(gè)以上的端口，內(nèi)有高速交換背板。交換機(jī)通常都有十幾個(gè)以上的端口，可以可以同時(shí)同時(shí)在各端口間高速交換，并可支持多種速率。在各端口間高速交換，并可支持多種速率。q 工作原理：當(dāng)各主機(jī)需要通信時(shí)，交換機(jī)能工作原理：當(dāng)各主機(jī)需要通信時(shí)，交換機(jī)能同時(shí)同時(shí)連通許多連通許多對(duì)的端口，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像對(duì)的端口，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體獨(dú)占通信媒體那樣，那樣，無(wú)碰撞地傳輸數(shù)據(jù)無(wú)碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)交換機(jī)和透明網(wǎng)橋一樣。以太網(wǎng)交換機(jī)和透明網(wǎng)橋一樣，也是一種即插即用設(shè)備，其內(nèi)部的，也是一種即插即

28、用設(shè)備，其內(nèi)部的幀轉(zhuǎn)發(fā)表幀轉(zhuǎn)發(fā)表也是通過(guò)也是通過(guò)自自學(xué)習(xí)算法自動(dòng)學(xué)習(xí)算法自動(dòng)地地逐漸建立逐漸建立起來(lái)的。起來(lái)的。q 由于端口發(fā)送、接收線分開(kāi)，交換機(jī)的端口由于端口發(fā)送、接收線分開(kāi)，交換機(jī)的端口RAM中可以緩中可以緩存輸入的幀，存輸入的幀， 所有端口都可以同時(shí)收、發(fā)，全雙工傳輸，所有端口都可以同時(shí)收、發(fā)，全雙工傳輸，以以獨(dú)享獨(dú)享方式操作。此時(shí)無(wú)沖突，不需采用方式操作。此時(shí)無(wú)沖突，不需采用CSMA/CD協(xié)議。協(xié)議。交換機(jī)是一種快速的多端口網(wǎng)橋交換機(jī)是一種快速的多端口網(wǎng)橋q以太交換機(jī)使用了專(zhuān)用的交換結(jié)構(gòu)芯片，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬以太交換機(jī)使用了專(zhuān)用的交換結(jié)構(gòu)芯片，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的多端口件實(shí)現(xiàn)的多端口

29、(8-24口口) 高速網(wǎng)橋，交換速率很高。高速網(wǎng)橋，交換速率很高。q而網(wǎng)橋一般用軟件實(shí)現(xiàn)，速度較慢；且只有而網(wǎng)橋一般用軟件實(shí)現(xiàn)，速度較慢；且只有24個(gè)端口，個(gè)端口，每個(gè)端口往往連接到以太網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)段。每個(gè)端口往往連接到以太網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)段。 q以太交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與單個(gè)主機(jī)或另一個(gè)交換機(jī)以太交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與單個(gè)主機(jī)或另一個(gè)交換機(jī)或集線器或集線器(HUB)相連，端口和單個(gè)主機(jī)或交換機(jī)相連時(shí)一相連，端口和單個(gè)主機(jī)或交換機(jī)相連時(shí)一般都工作在全雙工方式，端口和集線器般都工作在全雙工方式，端口和集線器(HUB)相連時(shí)那么相連時(shí)那么該端口工作在半雙工方式該端口工作在半雙工方式(CSMA/CD)。

30、 q交換機(jī)能同時(shí)連通多對(duì)端口上主機(jī)，使每一對(duì)相互通信的交換機(jī)能同時(shí)連通多對(duì)端口上主機(jī)，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無(wú)碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣，進(jìn)行無(wú)碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。 q以太交換機(jī)有兩種工作方式：以太交換機(jī)有兩種工作方式：1存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式(Store and Foward)；2直通交換方式直通交換方式(Cut-through)以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)q 對(duì)于普通對(duì)于普通 10 Mb/s 的共享式以太網(wǎng)，假設(shè)共有的共享式以太網(wǎng)，假設(shè)共有 N 個(gè)用戶(hù)，那么每個(gè)用戶(hù)占有的平均帶寬只有總帶個(gè)用戶(hù)，那么每個(gè)用戶(hù)占有的平均帶寬只有總帶寬寬(10

31、Mb/s)的的 N 分之一。分之一。q 使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，雖然在每個(gè)端口到主機(jī)的使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，雖然在每個(gè)端口到主機(jī)的帶寬還是帶寬還是 10 Mb/s，但由于一個(gè)用戶(hù)在通信時(shí)是獨(dú)，但由于一個(gè)用戶(hù)在通信時(shí)是獨(dú)占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)共享傳輸媒體的帶寬，占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)共享傳輸媒體的帶寬，因此對(duì)于擁有因此對(duì)于擁有 N 對(duì)端口的交換機(jī)的總?cè)萘繛閷?duì)端口的交換機(jī)的總?cè)萘繛?N10 Mb/s。這正是交換機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。這正是交換機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。 交換機(jī)端口獨(dú)占傳輸媒體的帶寬交換機(jī)端口獨(dú)占傳輸媒體的帶寬 連接獨(dú)享端口以太交換機(jī)后的沖突域變化連接獨(dú)享端口以太交換機(jī)后的沖突域變化全雙工交換以太網(wǎng)不再使用全

32、雙工交換以太網(wǎng)不再使用CSMA/CD 局域網(wǎng)擴(kuò)展例局域網(wǎng)擴(kuò)展例 1局域網(wǎng)擴(kuò)展例局域網(wǎng)擴(kuò)展例 2沖突域與播送域沖突域與播送域 HUB HUBMAC廣播域廣播域獨(dú)立的獨(dú)立的沖突域沖突域獨(dú)立的獨(dú)立的沖突域沖突域網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) HUB 為共享端口(各端口無(wú)緩存，信號(hào)僅在各端口間接力整形放大)，因此 HUB 連接的各結(jié)點(diǎn)處于同一個(gè)網(wǎng)段，位于同一個(gè)沖突域中；而網(wǎng)橋或交換機(jī)為獨(dú)享端口(有緩存)，網(wǎng)橋或交換機(jī)每個(gè)端口所連網(wǎng)段各構(gòu)成一個(gè)沖突域。 HUB 和交換機(jī)都會(huì)在端口間轉(zhuǎn)發(fā) MAC 播送幀，因此 HUB、普通交換機(jī)連接的所有結(jié)點(diǎn)都處在同一個(gè)播送域中。(3) 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng) VLANq

33、 局域網(wǎng)LAN通常被定義為一個(gè)單獨(dú)的播送域，主要使用 HUB、網(wǎng)橋、或交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接同一網(wǎng)段內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)。q 處于同一個(gè)局域網(wǎng)(播送域)之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間通信不通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由器，它們直接進(jìn)行通信；q 處于不同的局域網(wǎng)(播送域)內(nèi)的設(shè)備之間的通信那么必須經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由器。 傳統(tǒng)的 LAN 通常是基于用戶(hù)的物理位置劃分子網(wǎng)，不同的子網(wǎng)連接在路由器的不同端口上。一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的各機(jī)器處于同一個(gè)播送域中，而路由器阻止播送向其它子網(wǎng)繼續(xù)傳播。配置交換機(jī)端口建立多個(gè)播送域假設(shè)以太交換機(jī)使用假設(shè)以太交換機(jī)使用VLAN技術(shù)，可建立多個(gè)播送技術(shù)，可建立多個(gè)播送域域 播送存在于所有的網(wǎng)絡(luò)上，如果不對(duì)它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S

34、護(hù)和控制，它們便會(huì)充滿(mǎn)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生大量的網(wǎng)絡(luò)通信(“播送風(fēng)暴)。在共享傳輸媒體的局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)總帶寬的絕大局部都是由播送幀消耗的。交換機(jī)的每個(gè)端口是一個(gè)物理網(wǎng)段。在網(wǎng)絡(luò)中，播送信息可以傳送到由交換機(jī)連接的每個(gè)物理網(wǎng)段，這將降低網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際通信量。 使用軟件對(duì)交換機(jī)端口配置VLAN后，可以形成邏輯網(wǎng)段。所有能夠相互接收到播送幀的節(jié)點(diǎn)劃分在同一個(gè)播送域或邏輯網(wǎng)段，在虛擬局域網(wǎng)VLAN中的每一個(gè)站都可以聽(tīng)到同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)上的其它成員所發(fā)出的播送，而不會(huì)收到虛擬局域網(wǎng)以外的工作站發(fā)出的播送信息。q VLAN 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無(wú)關(guān)的邏輯組。無(wú)關(guān)的邏

35、輯組。q 這些網(wǎng)段屬于同一個(gè)播送域。這些網(wǎng)段屬于同一個(gè)播送域。q 這些網(wǎng)段具有某些共同的需求，構(gòu)成了一個(gè)虛這些網(wǎng)段具有某些共同的需求，構(gòu)成了一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。擬局域網(wǎng)。q 虛擬局域網(wǎng)其實(shí)只是局域網(wǎng)給用戶(hù)提供的一種虛擬局域網(wǎng)其實(shí)只是局域網(wǎng)給用戶(hù)提供的一種效勞，而并不是一種新型局域網(wǎng)。效勞，而并不是一種新型局域網(wǎng)。虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng) VLAN 是在 Switch 上提供播送域分段化的一種技術(shù)。它允許一組不限物理地域的用戶(hù)群共享一個(gè)獨(dú)立的播送域，通過(guò)有效地配置、劃分用戶(hù)群、控制播送范圍等方式，VLAN 技術(shù)能夠最大限度地控制播送域的影響范圍以及減少由于共享介質(zhì)所形成的平安隱患。 處于一個(gè)VLAN中的

36、各個(gè)端口，即使它們處于不同的switch，但由于它們同屬一個(gè)播送域，工作起來(lái)就好似它們?cè)谝粋€(gè)子網(wǎng)中。兩個(gè)端口即使同屬于一臺(tái)switch，如果它們分屬于不同的VLAN，那么它們間進(jìn)行通信也必須要經(jīng)過(guò)路由層面。以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)A A4 4B B1 1以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)VLANVLAN3 3C C3 3B B3 3VLANVLAN1 1VLANVLAN2 2C C1 1A A2 2A A1 1A A3 3C C2 2B B2 2以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和和 VLAN3 的構(gòu)成的構(gòu)成 以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)A

37、4B1以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī) 當(dāng) B1 向 VLAN2 工作組內(nèi)成員發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，工作站 B2 和 B3 將會(huì)收到播送的信息。以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)A A4 4B B1 1以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)VLANVLAN3 3C C3 3B B3 3VLANVLAN1 1VLANVLAN2 2C C1 1A A2 2A A1 1A A3 3C C2 2B B2 2以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī) B1 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，工作站 A1, A2 和 C1都不會(huì)收到 B1 發(fā)出的播送信息

38、。 以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)A A4 4B B1 1以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)VLANVLAN3 3C C3 3B B3 3VLANVLAN1 1VLANVLAN2 2C C1 1A A2 2A A1 1A A3 3C C2 2B B2 2以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī) 虛擬局域網(wǎng)限制了接收播送信息的工作站數(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因傳播過(guò)多的播送信息(播送風(fēng)暴)而引起性能惡化。 交換機(jī)交換機(jī) A綠色綠色VLAN黑色黑色VLAN 紅色紅色VLAN 每個(gè)邏輯的每個(gè)邏輯的VLAN就象一個(gè)獨(dú)立的物理橋就象一個(gè)獨(dú)立的物理橋VLAN運(yùn)作運(yùn)作 每個(gè)邏輯的每個(gè)邏輯的VLAN就象一個(gè)獨(dú)立的物理橋就象一個(gè)

39、獨(dú)立的物理橋 同一個(gè)同一個(gè)VLAN可以跨越多個(gè)交換機(jī)可以跨越多個(gè)交換機(jī)VLAN運(yùn)作運(yùn)作交換機(jī)交換機(jī)A交換機(jī)交換機(jī)B綠色綠色VLAN黑色黑色VLAN 紅色紅色VLAN綠色綠色VLAN黑色黑色VLAN 紅色紅色VLAN 每個(gè)邏輯的每個(gè)邏輯的VLAN就象一個(gè)獨(dú)立的物理橋就象一個(gè)獨(dú)立的物理橋 同一個(gè)同一個(gè)VLAN可以跨越多個(gè)交換機(jī)可以跨越多個(gè)交換機(jī) 主干功能支持多個(gè)主干功能支持多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)幀在其上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀在其上傳輸VLAN運(yùn)作運(yùn)作交換機(jī)交換機(jī)A交換機(jī)交換機(jī)B 主干連接主干連接 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)綠色綠色VLAN黑色黑色VLAN 紅色紅色VLAN綠色綠色VLAN黑色黑色VLAN 紅色紅色VL

40、AN在交換機(jī)間使用的在交換機(jī)間使用的VLAN以太幀格式以太幀格式 802.3MAC 幀幀字節(jié)字節(jié)66246 15004MAC 幀目地地址目地地址源地址源地址長(zhǎng)度長(zhǎng)度/類(lèi)型類(lèi)型數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)FCS長(zhǎng)度長(zhǎng)度/類(lèi)型類(lèi)型 = 802.1Q 標(biāo)記類(lèi)型標(biāo)記類(lèi)型 標(biāo)記控制信息標(biāo)記控制信息 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 VID 2 字節(jié)字節(jié)2 字節(jié)字節(jié)插入插入 4 字節(jié)的字節(jié)的 VLAN 標(biāo)記標(biāo)記4用戶(hù)優(yōu)先級(jí)用戶(hù)優(yōu)先級(jí)CFI 為了使某為了使某VLAN的以太幀發(fā)送到其它交換機(jī)后，只傳送給那個(gè)交換機(jī)上屬于的以太幀發(fā)送到其它交換機(jī)后，只傳送給那個(gè)交換機(jī)上屬于該該VLAN的端口，虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在交換機(jī)之間傳送的以太幀格式中插入一的端口，虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在交換機(jī)之間傳送的以太幀格式中插入一個(gè)個(gè)4 字節(jié)的標(biāo)識(shí)符，稱(chēng)為字