網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作原理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

ComputerNetworks第五講網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作原理2/2/20231網(wǎng)絡(luò)互連的層次網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理2/2/20232網(wǎng)絡(luò)互連的層次 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)從通信協(xié)議的角度來看可以分成四個(gè)層次：物理層：使用中繼器在不同的電纜段之間復(fù)制位信號(hào)。數(shù)據(jù)鏈路層：使用橋在局域網(wǎng)之間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)絡(luò)層：使用路由器在不同的網(wǎng)絡(luò)之間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)分組數(shù)據(jù)。傳輸層及以上：使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器也稱網(wǎng)關(guān)提供更高層次的接口，它是屬于端-端的主機(jī)互聯(lián)。2/2/20233網(wǎng)絡(luò)互連的層次LAN-LAN在傳輸層之下，一般用中繼器和網(wǎng)橋就夠了。LAN-WAN之間的協(xié)議差異大，多用路由器。少數(shù)協(xié)議差別較大的高層應(yīng)用系統(tǒng)會(huì)用到網(wǎng)關(guān)（如CCITTX.400與SMTP之間的郵件網(wǎng)關(guān)）。2/2/20234網(wǎng)絡(luò)互連的層次網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理2/2/20235網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡，也被稱為網(wǎng)絡(luò)適配器就物理外表而言，網(wǎng)絡(luò)接口卡是與計(jì)算機(jī)主板或外圍設(shè)備上的總線擴(kuò)展槽相適應(yīng)的一種印刷電路板網(wǎng)絡(luò)接口卡是網(wǎng)絡(luò)通信的基本硬件組成部分，它能夠把計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以在網(wǎng)絡(luò)電纜上傳送的串行格式。2/2/20236網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡工作在OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層根據(jù)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制方法的不同，網(wǎng)卡可以分為以太網(wǎng)、令牌環(huán)、光纖分布式接口和異步傳輸方式等幾種。其中以太網(wǎng)卡是應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)卡。2/2/20237以太網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)了MAC子層的CSMA/CD介質(zhì)訪問，物理層的編碼/解碼、發(fā)送接收、載波檢測(cè)、沖突檢測(cè)等功能，并提供了與傳輸介質(zhì)的連接接口，如RJ45、BNC和AUI接口。以太網(wǎng)卡包括以下幾部分：發(fā)送和接收部件載波檢測(cè)部件發(fā)送和接收控制部件曼徹斯特編碼/譯碼器LAN管理部件微處理器2/2/20238曼徹斯特編碼/譯碼器發(fā)送控制載波檢測(cè)接收控制微處理器LAN管理部分發(fā)送接收2/2/20239網(wǎng)卡總線類型16位—ISA（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)）32位—PCI（外部設(shè)備互聯(lián)）、EISA（擴(kuò)展ISA）、MCA（微信道結(jié)構(gòu)）其它—PCMCIA（個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)）、并行口、USB2/2/202310接口類型RJ45—無屏蔽雙絞線接口AUI—粗同軸電纜接口BNC—細(xì)同軸電纜接口SC/ST—光纖接口2/2/202311網(wǎng)卡的使用網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址或稱為MAC地址，固化在網(wǎng)卡硬件中配置參數(shù)（跳線設(shè)置/軟件設(shè)置/PnP）

?中斷請(qǐng)求號(hào)IRQ（一般為3）

?I/O基地址I/OBase（一般為300H）

?存儲(chǔ)器基地址MemoryBase(一般為C000H)

?全雙工/半雙工

?傳輸速率（僅10/100Mbps雙速網(wǎng)卡可選）2/2/202312提高網(wǎng)卡傳輸性能的措施并行處理：發(fā)送/接收和數(shù)據(jù)處理同步進(jìn)行全雙工：需集線器/交換機(jī)的支持突發(fā)傳輸方式（每次傳送更多的幀）智能網(wǎng)卡（讓網(wǎng)卡承擔(dān)更多的傳輸任務(wù)）提高與主機(jī)的傳輸速度：

?與主機(jī)的存儲(chǔ)器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用DMA傳送方式

?總線采用傳輸速度較快的PCI總線2/2/202313網(wǎng)卡的安裝選擇網(wǎng)卡需要考慮的問題：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)介質(zhì)類型數(shù)據(jù)傳輸速率可用的總線類型2/2/202314網(wǎng)卡的安裝首先將網(wǎng)卡插入到一個(gè)合適的槽中（ISA或PCI）一些老的網(wǎng)卡配有滑動(dòng)開關(guān)，DIP開關(guān)或跳線來控制網(wǎng)卡使用的DMA內(nèi)存地址和IRQ中斷號(hào)，需按使用說明進(jìn)行設(shè)置。大多數(shù)網(wǎng)卡是通過軟件來設(shè)置Window95/98/2000/xp能夠識(shí)別即插即用設(shè)備，當(dāng)網(wǎng)卡安裝之后操作系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別，根據(jù)它的提示進(jìn)行設(shè)置并安裝網(wǎng)卡所帶驅(qū)動(dòng)程序即可如果操作系統(tǒng)無法識(shí)別網(wǎng)卡，則需手工安裝（如Win3.x、WinNT、UNIX、Linux）2/2/202315網(wǎng)絡(luò)集線器工作在OSI模型第一層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中繼器集線器—多端口中繼器2/2/202316中繼器中繼器是第1層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中繼器的用途：在比特級(jí)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行再生和重定時(shí)，從而可以使它們可以在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上傳輸更長(zhǎng)的距離。缺點(diǎn)：不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行過濾使用中繼器時(shí)注意：用中繼器連接的以太網(wǎng)不能形成環(huán)必須遵守MAC協(xié)議定時(shí)特性，不能用中繼器將電纜無限連接起來（四中繼器原則）2/2/202317四中繼器原則在網(wǎng)絡(luò)上的任何兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間不能安裝超過4臺(tái)的中繼器或者放大式集線器。該規(guī)則能保證當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，沖突域中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能知道已經(jīng)發(fā)生了沖突。5-4-3-2-1網(wǎng)絡(luò)的5個(gè)部分，4臺(tái)集線器或中繼器，網(wǎng)絡(luò)的3個(gè)部分可以連接主機(jī)，兩個(gè)部分是鏈路部分，1個(gè)大的沖突域（如圖所示）2/2/2023182/2/202319集線器集線器是物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也稱多端口中繼器對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生并且把它放大到所有的端口常見的有8，12，16，24口2/2/2023202/2/202321三種結(jié)構(gòu)：獨(dú)立式（Standalone）：

固定端口配置，擴(kuò)充時(shí)用級(jí)連的方法堆疊式（Stackable）：

固定配置，用堆疊方法進(jìn)行擴(kuò)充——堆疊連接在一起的HUB在邏輯相當(dāng)于一臺(tái)單獨(dú)的HUB，可統(tǒng)一管理模塊化（Module）：

又稱機(jī)箱式，由一臺(tái)帶有底板、電源的機(jī)箱和若干塊多端口的接口卡（線卡）組成?？伸`活按需配置，通過插入不同的插卡滿足需求（如插入交換卡、路由卡、加密卡等）2/2/202322NICHUBUTPPC機(jī)用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例：一臺(tái)HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺(tái)PC機(jī)8個(gè)RJ45接頭（水晶頭）若干米UTP雙絞線2/2/202323共享介質(zhì)環(huán)境中的沖突和沖突域共享介質(zhì)(多路訪問)擴(kuò)展介質(zhì)點(diǎn)到點(diǎn)2/2/202324沖突和沖突域在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，當(dāng)兩個(gè)比特同時(shí)在進(jìn)行傳輸時(shí)，就可能會(huì)發(fā)生沖突。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上若有過多的網(wǎng)絡(luò)流量則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問題在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生和發(fā)生沖突的這樣一個(gè)區(qū)域被稱為沖突域所有共享介質(zhì)環(huán)境都是沖突域，一條線路可通過接插電纜、收發(fā)器、中繼器和集線器與另一條線路進(jìn)行連接，所有這些第1層互連設(shè)備都是沖突域的一部分當(dāng)沖突發(fā)生的時(shí)候，卷入到?jīng)_突的數(shù)據(jù)分組會(huì)受到逐位的破壞2/2/202325工作站越多意味著沖突越多2/2/202326中繼器、集線器和沖突域中繼器會(huì)對(duì)比特進(jìn)行再生和重定時(shí)，但是中繼器不能對(duì)通過它們的業(yè)務(wù)流量進(jìn)行過濾。中繼器會(huì)把一個(gè)端口收到的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到所有的端口使用中繼器會(huì)擴(kuò)展沖突域的范圍，在中繼器兩端的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)大的沖突域集線器也稱多端口中繼器，進(jìn)入集線器一個(gè)端口的任何信號(hào)都會(huì)再生、重定時(shí)而且被發(fā)送到其余的所有端口中繼器和集線器都是第1層的設(shè)備，因此它們不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行過濾。如圖所示2/2/202327沖突域：由一臺(tái)集線器和中繼器所擴(kuò)展2/2/202328第2層設(shè)備網(wǎng)橋交換機(jī)2/2/202329網(wǎng)橋定義：網(wǎng)橋（bridge）是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的一種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它在互連的類型相同但協(xié)議不同的LAN之間實(shí)現(xiàn)幀的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。為什么使用網(wǎng)橋？學(xué)校和企業(yè)的各個(gè)部門分別擁有自己獨(dú)立管理的LAN，為了進(jìn)行交互，需要使用網(wǎng)橋來實(shí)現(xiàn)互連；一個(gè)企業(yè)分布在相隔很遠(yuǎn)的不同建筑物內(nèi)，在每個(gè)建筑物內(nèi)組建單獨(dú)的LAN，并使用網(wǎng)橋?qū)⑦@些LAN連接起來，是比較經(jīng)濟(jì)的方案；將一個(gè)負(fù)載很重的大LAN分隔成使用網(wǎng)橋互連的幾個(gè)LAN以減輕負(fù)擔(dān)；LAN上的兩臺(tái)機(jī)器其距離超過2500米，必須使用網(wǎng)橋?qū)⑦@個(gè)LAN分隔以保證網(wǎng)絡(luò)的正常工作；網(wǎng)橋可以隔離負(fù)載，防止出故障的站點(diǎn)損害全網(wǎng)；網(wǎng)橋可以有助于安全保密。2/2/202330圖12/2/202331用網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)多個(gè)網(wǎng)段互連hub10Base2-細(xì)纜Ethernet10Base5粗纜Ethernet10BaseT-雙絞線routerserverhub網(wǎng)橋網(wǎng)段3網(wǎng)段410Base5粗纜Ethernet網(wǎng)段1網(wǎng)段22/2/202332連接802.X和802.Y的網(wǎng)橋互連時(shí)需要解決的相同問題不同LAN幀格式的轉(zhuǎn)換；不同的LAN速率不同，網(wǎng)橋要有緩存能力；高層協(xié)議的計(jì)時(shí)器設(shè)置；不同的LAN支持的最大幀長(zhǎng)度不同。解決辦法：丟棄無法轉(zhuǎn)發(fā)的幀。2/2/202333應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層IP包802.3PKT802.5PKT802.3PKT802.5PKT802.3介質(zhì)802.5介質(zhì)鏈路層物理層LLCMACPHY圖22/2/202334兩種類型的網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋（TransparencyBridge）源選徑網(wǎng)橋（SourceRoutingBridge）2/2/202335透明網(wǎng)橋/生成樹網(wǎng)橋工作原理：網(wǎng)橋工作在混雜（promiscuous）方式，接收所有的幀；網(wǎng)橋接收到一幀后，通過查詢地址/端口對(duì)應(yīng)表來確定是丟棄還是轉(zhuǎn)發(fā)；網(wǎng)橋剛啟動(dòng)時(shí)，地址/端口對(duì)應(yīng)表為空，采用洪泛（flooding）方法轉(zhuǎn)發(fā)幀；在轉(zhuǎn)發(fā)過程中采用逆向?qū)W習(xí)（backwardlearning）算法收集MAC地址。網(wǎng)橋通過分析幀的源MAC地址得到MAC地址與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并寫入地址/端口對(duì)應(yīng)表；網(wǎng)橋軟件對(duì)地址/端口對(duì)應(yīng)表進(jìn)行不斷的更新，并定時(shí)檢查，刪除在一段時(shí)間內(nèi)沒有更新的地址/端口項(xiàng)；幀的路由過程目的LAN與源LAN相同，則丟棄幀；目的LAN與源LAN不同，則轉(zhuǎn)發(fā)幀；目的LAN未知，則洪泛幀。2/2/202336圖32/2/202337多個(gè)網(wǎng)橋（并行網(wǎng)橋）可能產(chǎn)生回路 如圖所示解決多個(gè)網(wǎng)橋產(chǎn)生回路的問題思想讓網(wǎng)橋之間互相通信，用一棵連接每個(gè)LAN的生成樹（SpanningTree）覆蓋實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如圖所示2/2/202338圖42/2/202339圖52/2/202340構(gòu)造生成樹每個(gè)橋廣播自己的橋編號(hào)，號(hào)最小的橋稱為生成樹的根；每個(gè)網(wǎng)橋計(jì)算自己到根的最短路徑，構(gòu)造出生成樹，使得每個(gè)LAN和橋到根的路徑最短；當(dāng)某個(gè)LAN或網(wǎng)橋發(fā)生故障時(shí)，要重新計(jì)算生成樹；生成樹構(gòu)造完后，算法繼續(xù)執(zhí)行以便自動(dòng)發(fā)現(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，更新生成樹。2/2/202341源選徑網(wǎng)橋 CSMA/CD和TokenBus選擇了透明網(wǎng)橋，TokenRing選擇了源路由網(wǎng)橋特點(diǎn)：由源站負(fù)責(zé)路由選擇，路由信息放在發(fā)送的幀的首部（即把要經(jīng)過的路徑放在幀中，幀按該路徑傳送）選路方法：源站向目的站發(fā)送探測(cè)幀，該幀在擴(kuò)展的LAN中沿所有可能路由傳送；每個(gè)探測(cè)幀都記錄下它所經(jīng)過的路由；這些探測(cè)幀在到達(dá)目的站后，再沿各自的路由返回源站；由源站選擇其中的最佳路由，作為發(fā)送幀中的路由信息。2/2/202342源選徑網(wǎng)橋的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)橋功能可以很簡(jiǎn)單；可以用最佳路由傳送。缺點(diǎn)：源站計(jì)算路由費(fèi)時(shí)；主機(jī)負(fù)擔(dān)重。2/2/202343透明網(wǎng)橋源選徑網(wǎng)橋服務(wù)類型無連接面向連接對(duì)源站的透明性完全透明不透明配置、管理自動(dòng)配置，容易管理人工方法選擇的路由次佳最佳目的地確定方法逆向?qū)W習(xí)探測(cè)幀故障處理及拓?fù)渥兓W(wǎng)橋負(fù)責(zé)主機(jī)負(fù)責(zé)復(fù)雜性和開銷網(wǎng)橋負(fù)擔(dān)主機(jī)負(fù)擔(dān)兩種網(wǎng)橋的比較2/2/202344網(wǎng)橋和中繼器的比較網(wǎng)橋可實(shí)現(xiàn)不同類型LAN的互聯(lián)（如以太網(wǎng)和令牌環(huán)之間）；中繼器只能用于以太網(wǎng)段間互聯(lián)。利用網(wǎng)橋可以實(shí)現(xiàn)大范圍局域網(wǎng)互聯(lián)；中繼器則受限從而只能在5段以太網(wǎng)段且距離有限。網(wǎng)橋可以隔離錯(cuò)誤幀，提高網(wǎng)絡(luò)性能；中繼器只單純復(fù)制位，而不管正確與否。網(wǎng)橋可以提高網(wǎng)絡(luò)安全性，尤其對(duì)局域網(wǎng)廣播方式，可用于將不同網(wǎng)段隔離。2/2/202345以太網(wǎng)交換機(jī)第2層設(shè)備也稱多端口網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)分段、流量過濾2/2/202346以太局域網(wǎng)的分段共享信道LAN的缺點(diǎn)：

多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送會(huì)造成沖突；網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)越多，沖突現(xiàn)象越嚴(yán)重；每個(gè)站點(diǎn)的平均擁有帶寬為W/n；解決的方法：網(wǎng)段分割，在各段之間分離流量通過創(chuàng)建更小的沖突域，使每個(gè)用戶可以獲取更多的帶寬2/2/202347網(wǎng)絡(luò)分段HUBHUBMAC廣播域獨(dú)立的沖突域獨(dú)立的沖突域網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)只能分隔沖突域，但不能分隔廣播域2/2/202348能夠用來為局域網(wǎng)分段的設(shè)備

網(wǎng)橋交換機(jī)路由器2/2/202349辨別沖突域集線器網(wǎng)橋交換機(jī)路由器沖突域:14442/2/202350交換技術(shù)交換機(jī)的三種功能生成樹協(xié)議幾種交換方法2/2/202351交換機(jī)的三種功能地址學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)/過濾避免環(huán)路2/2/202352地址學(xué)習(xí)初始MAC地址表是空的MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD2/2/202353地址學(xué)習(xí)A站發(fā)送一幀到C站交換機(jī)通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)幀中的源地址緩存A站MAC地址對(duì)應(yīng)端口E0表項(xiàng)A站發(fā)送到C站的幀被洪泛輸出到除E0以外的所有其它端口MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBA2/2/202354地址學(xué)習(xí)D站發(fā)送一幀到C站交換機(jī)通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)幀的源地址緩存D站MAC地址對(duì)應(yīng)端口E3表項(xiàng)D站發(fā)送到C站的幀被洪泛輸出到除端口E3以外的所有其它端口MAC地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3DCAB2/2/202355過濾A站發(fā)送一幀到C站目的已知，幀不被洪泛，直接輸出到端口E2E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3XXDCABMACaddresstable2/2/202356交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)信息的方式Cut-through（直通方式）交換機(jī)檢查目的地址并立即開始轉(zhuǎn)發(fā)幀F(xiàn)rameFrameStoreandforward（存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式）幀被完全接收，轉(zhuǎn)發(fā)之前要對(duì)幀進(jìn)行校驗(yàn)FrameFrameFrameFragmentfree（無碎片直通方式）

(modifiedcut-through)交換機(jī)檢查開始的64個(gè)字節(jié)然后立即開始轉(zhuǎn)發(fā)幀哪種方式速度最快？比較三種方式的優(yōu)缺點(diǎn)2/2/202357以太網(wǎng)交換機(jī)幀轉(zhuǎn)發(fā)方式直接交換方式 在此方式中，交換機(jī)只要接受并檢測(cè)到目的地址字段，立即將該幀轉(zhuǎn)發(fā)出去，而不管這一幀數(shù)據(jù)是否出錯(cuò)，幀出錯(cuò)檢測(cè)任務(wù)由節(jié)點(diǎn)主機(jī)完成。這種交換方式的優(yōu)點(diǎn)是交換延遲時(shí)間短；缺點(diǎn)是缺乏差錯(cuò)檢測(cè)能力，不支持不同輸入輸出速率的端口之間的幀轉(zhuǎn)發(fā)。2/2/202358以太網(wǎng)交換機(jī)幀轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式 在此方式中，交換機(jī)首先完整地接受發(fā)送幀，并先進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。如果接受幀是正確的，則根據(jù)幀目的地址確定輸出端口號(hào)，然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種交換方式的優(yōu)點(diǎn)是具有差錯(cuò)檢測(cè)能力，并能支持不同輸入輸出速率的端口之間的幀轉(zhuǎn)發(fā)；缺點(diǎn)是交換延遲時(shí)間將會(huì)增長(zhǎng)。2/2/202359以太網(wǎng)交換機(jī)幀轉(zhuǎn)發(fā)方式無碎片直通方式(改進(jìn)直接交換方式) 它將前兩者結(jié)合起來，在此方式中，交換機(jī)在接受到幀的前64字節(jié)后，判斷以太網(wǎng)幀的幀頭字段是否正確，如果正確則轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種方法對(duì)于短的以太網(wǎng)幀來說，其交換延遲時(shí)間與直接交換方式比較接近；而對(duì)于長(zhǎng)的以太網(wǎng)幀來說，由于它只對(duì)幀的地址字段和控制字段進(jìn)行了差錯(cuò)檢測(cè)，因此交換延遲時(shí)間將會(huì)減少。2/2/202360冗余拓?fù)淙哂嗤負(fù)淇梢韵龁吸c(diǎn)造成的失敗冗余拓?fù)鋾?huì)導(dǎo)致廣播風(fēng)播，多幀復(fù)制等問題網(wǎng)段1網(wǎng)段2Server/hostXRouterY交換機(jī)A交換機(jī)B2/2/202361廣播風(fēng)暴網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y廣播交換機(jī)A交換機(jī)B2/2/202362多幀復(fù)制網(wǎng)段1網(wǎng)段2服務(wù)器/主機(jī)X路由器Y

單播交換機(jī)A交換機(jī)B主機(jī)X發(fā)送一單播幀到路由器Y路由器YMAC地址還沒有被交換機(jī)學(xué)習(xí)到路由器Y將接收到兩個(gè)相同的幀單播單播2/2/202363解決辦法：生成樹協(xié)議將部分端口設(shè)為阻塞狀態(tài)阻塞x2/2/202364生成樹協(xié)議每個(gè)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)根橋（標(biāo)識(shí)號(hào)最小的橋）每個(gè)非根橋一個(gè)根端口每個(gè)網(wǎng)段一個(gè)指定端口x指定端口(轉(zhuǎn)發(fā))根端口(轉(zhuǎn)發(fā))指定端口(轉(zhuǎn)發(fā))非指定端口(阻塞)根橋非根橋SWXSWY100baseT10baseT2/2/202365生成樹協(xié)議----根橋的選擇交換機(jī)Y缺省優(yōu)先權(quán)：32768

MAC0c0022222222交換機(jī)X缺省優(yōu)先權(quán)：32768

MAC0c0011111111

BPDUBPDU=橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元根橋=最小橋標(biāo)識(shí)號(hào)橋標(biāo)識(shí)號(hào)=橋優(yōu)先權(quán)+橋MAC地址上圖中哪個(gè)交換機(jī)標(biāo)識(shí)號(hào)最小?2/2/202366生成樹協(xié)議端口狀態(tài)交換機(jī)Y缺省優(yōu)先權(quán)：32768MAC0c0022222222交換機(jī)X缺省優(yōu)先權(quán)：32768MAC0c0011111111根橋xPort0Port1Port0Port1100baseT10baseT

指定端口根端口非指定端口指定端口2/2/202367生成樹舉例:交換機(jī)YMAC0c0022222222缺省優(yōu)先權(quán)32768交換機(jī)XMAC0c0011111111缺省優(yōu)先權(quán)32768Port0Port1Port0Port1交換機(jī)ZMac0c0011110000缺省優(yōu)先權(quán)32768Port0請(qǐng)指出根橋、指定端口、根端口和非指定端口哪些是轉(zhuǎn)發(fā)端口，哪些是阻塞端口？

100baseT100baseT2/2/202368生成樹舉例:交換機(jī)YMAC0c0022222222缺省優(yōu)先權(quán)32768交換機(jī)XMAC0c0011111111缺省優(yōu)先權(quán)32768Port0Port1Port0Port1交換機(jī)ZMac0c0011110000缺省優(yōu)先權(quán)32768Port0請(qǐng)指出根橋、指定端口、根端口和非指定端口哪些是轉(zhuǎn)發(fā)端口，哪些是阻塞端口？

100baseT100baseT指定端口根端口非指定端口指定端口根端口根橋2/2/202369主要基于軟件每個(gè)橋一個(gè)生成樹通常每個(gè)橋最多16個(gè)端口網(wǎng)橋局域網(wǎng)交換機(jī)主要基于硬件(ASIC)每個(gè)交換機(jī)多個(gè)生成樹交換機(jī)具有更多的端口2/2/202370下圖是直接交付和間接交付的示意圖。路由器在網(wǎng)際互連中的作用2/2/202371路由器是一種具有多個(gè)輸入端口和多個(gè)輸出端口的專用計(jì)算機(jī)，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)分組。下圖給出了典型的路由器的構(gòu)成框圖。2/2/2023722/2/202373整個(gè)的路由器結(jié)構(gòu)可劃分為兩大部分：路由選擇部分和分組轉(zhuǎn)發(fā)部分。路由選擇部分也叫做控制部分，其核心構(gòu)件是路由選擇處