高級網(wǎng)絡(luò)概述

1.概述

計算機技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合促進了計算機局域網(wǎng)

絡(luò)的飛速發(fā)展，從六十年代末ALOHA的出現(xiàn)到九十年代

中期1000Mbps交換式以太網(wǎng)的登臺亮相，短短的三十年

間經(jīng)過了從單工到雙工，從共享到交換，從低速到高速，

從簡單到復(fù)雜，從昂貴到普及的飛躍。

1.1網(wǎng)稱

局域網(wǎng)交換技術(shù)的發(fā)展要追溯到兩端口網(wǎng)橋。橋是

一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)(StoreandForward)設(shè)備，用來連接相

似的局域網(wǎng)。

從互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)看，橋是屬于DCE級的端到端的

連接；

從協(xié)議層次看，橋是在邏輯鏈路層對數(shù)據(jù)幀進行存

儲轉(zhuǎn)發(fā)，與中繼器在第一層、路由器在第三層的功能相

似。

兩端口網(wǎng)橋幾乎是和以太網(wǎng)同時發(fā)展的。

1.2以太網(wǎng)交換機

以太網(wǎng)交換技術(shù)（Switch）是在多端口網(wǎng)橋的基礎(chǔ)

上于九十年代初發(fā)展起來的，實現(xiàn)OSI模型的下兩層協(xié)

議，與網(wǎng)橋有著千絲萬縷的關(guān)系，甚至被業(yè)界人士稱為

“許多聯(lián)系在一起的網(wǎng)橋”，因此現(xiàn)在的交換式技術(shù)并

不是什么新的標(biāo)準(zhǔn)，而是現(xiàn)有技術(shù)的新應(yīng)用而已，是一

種改進了的局域網(wǎng)橋。

與傳統(tǒng)的網(wǎng)橋相比，它能提供更多的端口、更好的

性能、更強的管理功能以及更便宜的價格。

現(xiàn)在某些局域網(wǎng)交換機也實現(xiàn)了OSI參考模型的第

三層協(xié)議，實現(xiàn)簡單的路由選擇功能，目前很熱的第三

層交換就是指此。以太網(wǎng)交換機大多提供存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式,

也有縱橫式（直通式）交換機（不進行幀檢查）。

2.網(wǎng)林的工作原理

■對流量隔離的需求

局域網(wǎng)中站點越多，網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率就越低，網(wǎng)

絡(luò)性能就會嚴(yán)重下降。

因此，需要將網(wǎng)絡(luò)分隔為許多網(wǎng)段。

網(wǎng)橋就是用來分隔和連接網(wǎng)段的。

■網(wǎng)橋是如何工作的

通過解析數(shù)據(jù)幀頭進行數(shù)據(jù)幀的隔離、轉(zhuǎn)發(fā)。

■網(wǎng)橋和osI模型

網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層，處理數(shù)據(jù)幀。

網(wǎng)絡(luò)的物理地址

■物理地址即硬件地址

■局域網(wǎng)的地址就是常用的網(wǎng)卡地址

■廣域網(wǎng)的地址就是高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC和幀中

繼使用的地址

3.支換機的工作原理

■與網(wǎng)橋一樣，交換機檢查每個MAC幀的目的地址，并

和自身內(nèi)部的交換表進行比較，找至I和目的地址相連的

端口，然后將幀發(fā)往正確的端口。

■當(dāng)交換機剛接通時，它內(nèi)部的交換表是空的。因此，

開始它會向所有端口發(fā)送廣播幀，從回應(yīng)幀中學(xué)習(xí)一段

時間后，交換機建立起和端口號相關(guān)的MAC地址表。

■當(dāng)收到交換表中沒有指明地址的幀時，交換機會向所

有端口發(fā)送該幀。

■交換機為每個端口到端口的連接提供全部的局域網(wǎng)介

質(zhì)帶寬。

3.1速度與正確性

存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式和縱橫式交換機在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前都要從

中讀取一定數(shù)量的字節(jié)。

縱橫式交換機一旦找到了目的地址就跳過該幀，減

少了幀延遲，但是減弱了糾錯功能。

存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式進行錯誤檢測（校驗碼），結(jié)果就增

加了延遲，但是卻最大程度完成了錯誤的檢測。

3.2端口緩沖

每個端口都有一定大小的緩沖區(qū)。若緩沖區(qū)未滿，

這種機制會運作得很好，否則會造成幀丟失。為了避免

這種情況，提供了調(diào)速性能。當(dāng)端口緩沖區(qū)將滿時，端

口便向工作站回發(fā)幀，這使得工作站的發(fā)送率減慢（工

作站網(wǎng)卡要處理這些數(shù)據(jù)幀？），減少了端口和工作站

之間的流量，保證了數(shù)據(jù)包不被丟失。

3.3消除沖突的設(shè)備支換

邏輯上，通過將設(shè)備連接到交換端口上消除所有的

沖突是有可能的。因為每個設(shè)備都有自己專用的網(wǎng)段

（虛電路）。

4.交換機與集線器的區(qū)別

集線器（HUB）是一種廣播模式設(shè)備，也就是說集線器的某個

端口工作的時候，其他所有端口都能夠收到信息，容易產(chǎn)生廣播風(fēng)

暴。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，網(wǎng)絡(luò)性能會受到嚴(yán)重影響。而交換機就能

夠避免這種現(xiàn)象，當(dāng)交換機工作的時候，只有發(fā)出請示的端口和目

的端口之間相互響應(yīng)，而不影響其他端口（即點對點方式）。因此,

交換機能夠隔離沖突域，并有效地抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

從帶寬看,集線器不管有多少個端口，所有端口都是共享一條帶

寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待，同

時集線器只能工作在半雙工模式下；而對交換機而言，每個端口都

有一條獨占的帶寬，當(dāng)兩個端口工作時，并不影響其他端口的工作,

同時交換機不但可以工作在半雙工模式下，還可以工作在全雙工模

式下。

交換機與網(wǎng)林的區(qū)別

當(dāng)一個網(wǎng)段上的多個節(jié)點設(shè)備要同時訪問主干上不

同的服務(wù)器時（如令牌環(huán)網(wǎng)），若用網(wǎng)橋連接主干，由

于網(wǎng)橋只有一個輸出端口，與另一端的節(jié)點設(shè)備共享沖

突域，因此，子網(wǎng)段上的設(shè)備只能排隊通過網(wǎng)橋來訪問

不同的服務(wù)器。若用交換機連接主干，由于交換機有多

個端口，對于要訪問的不同的服務(wù)器可以提供多條“虛

電路”，形成多個沖突域，互不干擾通信過程，避免了

排隊等待而造成的延時，提高了網(wǎng)絡(luò)的訪問速度。

5.支換機的連接方式

堆疊（Stack）和級聯(lián)（Uplink）是多臺交換機或集

線器連接在一起的兩種方式。它們的主要目的是增加端

口密度。但它們的實現(xiàn)方法是不同的。

5.1級聯(lián)

■級聯(lián)可通過一根雙絞線在任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的交換機

之間，集線器之間，或交換機與集線器之間完成。

級聯(lián)只需單做一根雙絞線（或其他媒介），交換機的

級聯(lián)在理論上是沒有級聯(lián)個數(shù)限制的（注意：集線器級

聯(lián)有個數(shù)限制，且10M和100M的要求不同）。

■多個設(shè)備級聯(lián)會產(chǎn)生級聯(lián)瓶頸。

■級聯(lián)的設(shè)備邏輯上是獨立的，如果想要管理這些設(shè)備,

必須依次修終端設(shè)備連接到每個設(shè)備。

■級聯(lián)還有一個堆疊達不到的目的，它增加了連接距離。

5.2堆疊

■堆疊只有在自己廠家的設(shè)備之間，且此設(shè)備必須具有

堆疊功能才可實現(xiàn)。堆疊需要專用的堆疊模塊和堆疊線

纜，并且這些設(shè)備可能需要單獨購買。

■堆疊各個廠家的設(shè)備會標(biāo)明最大堆疊個數(shù)。

■兩個交換機通過堆疊連接在一起，堆疊線纜將能提供

高于1G的背板帶寬，極大地減低了瓶頸。

■多臺交換機堆疊在一起，從邏輯上來說，它們屬于同

一個設(shè)備。這樣，如果你想對這幾臺交換機進行設(shè)置，

只要用終端設(shè)備連接到任何一臺設(shè)備上，就可看到堆疊

中的其他交換機。

5.3PortTrunk（端口綁定J

交換機有一種新技術(shù)PortTrunk（端口綁定），

通過這種技術(shù)，可使用多根雙絞線在兩個交換機之間進

行級聯(lián)，這樣可成倍地增加級聯(lián)帶寬。而且現(xiàn)在很多交

換機有千兆擴展能力，千兆級聯(lián)性能已經(jīng)不錯，只要級

聯(lián)的層數(shù)不要太多就不會影響上行速率。

實驗一支換機配置基礎(chǔ)

實驗內(nèi)容

■Console配^置方式

■Telnet配置方式

■交換機配置視圖

■交換機常用命令的使用

實膾組網(wǎng)圖

console

E0/1

coml

實驗步驟

以太網(wǎng)交換機正常工作的前提條件是網(wǎng)絡(luò)操作員正

確配置了交換機，那么網(wǎng)絡(luò)操作員如何進行設(shè)備配置則

成為我們關(guān)注的焦點。網(wǎng)絡(luò)操作員與交換機的交互有多

種方法，QuidwayS系列以太網(wǎng)交換機提供如下兩種常

用配置管理方法和基本維護配置命令：

1通過Console口進行配置管理

2通過Telnet進行本地的或遠(yuǎn)程配置管理

3熟悉常用的幾個系統(tǒng)配置或維護命令

Console口配置管理

■創(chuàng)建超級終端

■交換機命令行視圖

用戶視圖，系統(tǒng)視圖，以太網(wǎng)端口視圖，協(xié)議視圖

VLAN配置視圖

■設(shè)置用戶訪問控制權(quán)限

Telnet配置管理

Teine憎已置管理的初始化配置

配置交換機的管理IP地址：

[Quidway]interfaceVlan-interface1

[Quidway-Vlan-interface1]ipaddress10.0.0.1

255.0.0.0

■配置Telnet用戶認(rèn)證：

[Quidway]user-interfacevty04

[Quidway-ui-vty0-4]authentication-modepassword

[Quidway-ui-vtyO-4]setauthenticationpassword

simpleHuawei

張機聚助的使用

以太網(wǎng)支換機常用配置命令

查看當(dāng)前配置

<Quidway>displaycurrent-configuration

保存當(dāng)前設(shè)備配置

<Quidway>save

查看Flash中的配置信息

<Quidway>displaysaved-configuration

刪除Flash中的配置信息

<Quidway>resetsaved-configuration

重啟交換機

<Quidway>reboot

顯示系統(tǒng)軟件版本