數(shù)據(jù)培訓資料：ZXR10-I-05 以太網(wǎng)交換機工作原理

ZXR10_I_05_200904

以太網(wǎng)交換機原理V1.0本章學習目標以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識以太網(wǎng)交換機結(jié)構(gòu)及原理以太網(wǎng)由Xerox公司PARC研究中心于1973年5月22日首次提出DIX標準VSIEEE802.3標準以太電纜xIc

分接器接口電纜收發(fā)器站點

接口控制器終端器以太網(wǎng)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀以太網(wǎng)相關(guān)標準IEEE802.3IEEE802.2IEEE802.3uIEEE802.3zIEEE802.3abCSMA/CD(帶有沖突監(jiān)測的載波偵聽多址訪問)傳統(tǒng)以太網(wǎng)基本概念終結(jié)器終結(jié)器中繼器中繼器中繼器中繼器PRE:先導字節(jié),7個10101010SFD:幀開始標志,10101011DA:目的MAC地址SA:源MAC地址LEN:LLC幀長度DATA:數(shù)據(jù)字段PAD:填充字段CRC:校驗字段71662464到1518字節(jié)字節(jié)CRCPADDATALENSADASFDPRE46到1500字節(jié)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)SwitchA人事部VLAN財務部VLAN工程部VLANSwitchBVLAN簡介人事部VLAN財務部VLAN工程部VLANDASATYPEDATACRCDASATYPEDATACRCTAG標準幀tag幀802.1Q以太網(wǎng)幀MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3以太網(wǎng)交換機工作原理StationD發(fā)送一個frame給StationC

交換機從端口E3學習到stationD的MAC地址ACBD學習過程MACPORT0011.ABCD.0001Fei_1/10022.ABCD.0002Fei_1/20033.ADCB.0003Fei_1/3目的地址是否為廣播或組播地址？YESNO是否目的MAC地址已知YESNO根據(jù)MAC-Port表進行轉(zhuǎn)發(fā)

Frame到達端口除進入端口外所有端口轉(zhuǎn)發(fā)（洪泛）轉(zhuǎn)發(fā)/過濾過程沖突域/廣播域沖突域沖突域廣播域Hub工作在物理層簡單地再生，放大信號Switch工作在數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)或過濾數(shù)據(jù)幀傳統(tǒng)以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)比較HubSwtich傳統(tǒng)的VLAN間路由獨臂路由模式的數(shù)據(jù)包在交換機和路由器之間的TRUNK鏈路上流動兩次，帶寬只能50%的利用率，有很大的帶寬浪費。多層交換轉(zhuǎn)發(fā)過程在多層交換情況下，VLAN間通信完全可以由交換機來完成。這時，需要實現(xiàn)兩個軟件模塊：路由處理模塊（RP）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊（DF）DF的功能是轉(zhuǎn)發(fā)VLAN間通信數(shù)據(jù)包，并同RP交互；RP來控制DF比如：如果VLAN間路由信息變化，則發(fā)控制信息給交換機，讓交換機重新建立轉(zhuǎn)發(fā)路徑。RP與DF之間交互的是控制信息流，RP路由信息變化須同步到DF模塊；數(shù)據(jù)信息流直接通過DF轉(zhuǎn)發(fā)。交換機接收到一個數(shù)據(jù)包后，檢查目的MAC是不是VLAN接口（網(wǎng)關(guān)），如果是，則建立不完全轉(zhuǎn)發(fā)項（S_MAC,S_IP,

D_IP,NULL），之后接收到另外一個數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包如果跟（S_IP,D_IP）匹配，則把不完全轉(zhuǎn)發(fā)項補充完全（S_MAC,S_IP,

D_IP,I_OUT），以后按照該轉(zhuǎn)發(fā)項轉(zhuǎn)發(fā)。三層交換和三層路由的區(qū)別性能差別：傳統(tǒng)的路由器基于微處理器轉(zhuǎn)發(fā)報文，靠軟件處理，而三層交換機通過ASIC硬件來進行報文轉(zhuǎn)發(fā)，性能差別很大；接口類型差別：三層交換機的接口基本都是以太網(wǎng)接口，沒有路由器接口類型豐富；功能差別：三層交換機可以工作在二層模式，對某些不需路由的包文直接交換,而路由器主要工作于第三層。集中式交換機結(jié)構(gòu)集中式交換機結(jié)構(gòu)包含四個部分：控制模塊交換模塊接口模塊電源模塊分布式交換機結(jié)構(gòu)在分布式交換機結(jié)構(gòu)中，位于接口模塊的CPU和芯片會承擔一些原來由主CPU所承擔的工作，比如說LPM（最長匹配的計算）以及處理部分協(xié)議報文。內(nèi)容回顧

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