双层交换机论文

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双层交换机论文XXXX职业技术学院DCS-3950换机的基木操作毕业论文系别电子信息工程系专业信息安全技术班级 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX学生姓名XXXXXX指导老师XXXXXX2011年11月4日摘要随着计算机及其互联技术(也即通常所谓的“网络技术”)的迅速发展,以太网成为了 迄今为止普及率最高的短距离二层计算机网络。交换机是网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合 体。交换机能把用户线路、电信电路和其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起 来。交换机屈于独亨带宽设备。交换机在接收到数据包以后首先将其进行存储,然后根据数 据包头地址查找地址表,并将数据包发送到指定的端口。DCS-3950系列交换机具有强大的安全特性,突出的ACL策略、防攻击能力可有效抵抗病 毒和DOS攻击,保护自身和汇聚、核心设备的安全稳定运行。完全的硬件转发、以及基于 ASIC的ACL机制可以在病毒泛滥时使止常数据不受任何影响。有关于DCS-3950交换机的 VLAN和MAC地址的实践操作。对DCS-3950交换机VLAN和MAC地址的基本操作进做了详细 的分析,证实了 DCS-3950系列在VLAN和MAC地址方面的实际应用,在具体的操作过程中 逐一验证了 DCS-3950系列在VLAN和MAC地址方而的每一项操作。IH录自动生成II1交换机的发展1. 1交换机的起源“交换机”是一个舶来词,源自英文“Switch”,原意是“开关”, 我国技术界在引入这个词汇时,翻译为“交换”。在英文屮,动词“交换”和名词“交换机”是同一个词(注意这里的“交换”特指电信技术屮的信号交换,与物品交换不是同一 个概念)。1993年,局域网交换设备出现,1994年,国内掀起了交换网络技术热潮。其实,交换 技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品,体现了桥接技术的复 朵交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样,交换机按每一?个包中的MAC地 址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与 桥接器不同的是交换机转发延迟很小,操作接近单个局域网性能,远远超过了普通桥接耳 联网络Z间的转发性能。交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整,以减轻局域网Z间信息流通出 现的瓶颈问题。现在已冇以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。类似传统的桥接器,交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的 冲突网域,为每个工作站捉供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配?置简单-的情 况下肓接安装在多协议网络屮;交换机使川现有的电缆、屮继器、集线器和丁作站的网 卡,不必作高层的硬件升级;交换机对工作站是透明的,这样管理开销低廉,简化了网络 节点的增加、移动和网络变化的操作。利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端I I并行转发信息,提供了比 传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据 包,可提供14880bps的传输速率。这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的 “线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率(6道信息流X14880bps/道 信息流)。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下得以实现上述性能,其端口 造价低于传统型桥接器。1.2交换机的工作原理工作在数据链路层。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所 有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的 地址对照表以确定U的MAC (网卡的硬件地址)的NIC (网卡)挂接在哪个端口上,通过 内部交换矩阵迅速将数据包传送到忖的端口,忖的MAC若不存在,广播到所冇的端口,接 收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机 也对以把网络“分段”,通过对照MAC地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换 机。通过交换机的过滤和转发,可以有效的减少冲突域,1但它不能划分网络层广播,即 广播域。交换机在同一时刻可进行多个端口对Z间的数据传输。每一端口都町视为独立的 网段,连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。当节点A 向节点D发送数据时,节点B可同时向节点C发送数据,而且这两个传输都享冇网络的全 部带宽,都有着自己的虚拟连接。假使这里使川的是10Mbps的以太网交换机,那么该交 换机这时的总流通量就等于2X10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式IIUB时,一个 HUB的总流通量也不会超出10Mbps。总Z,交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装 转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习” MAC地址,并把其存放在内部地址表 中,通过在数据帧的始发者和口标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地 址到达目的地址。1.3交换机的分类从广义上來看,网络交换机分为两种:广域网交换机和局域网交换 机。广域网交换机主要应用于电信领域,提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用 于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机机等。从传输介质和传输速度上 可分分以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机 和令牌坏交换机等。从规模应用上乂可分为金业级交换机、部门级交换机和工作组交换机 等。各厂商划分的尺度并不是完全-?致的,一般來讲,企业级交换机都是机架式,部门级 交换机可以是机架式(插槽数较少),也可以是固定配置式,而工作组级交换机为固定配 置式(功能较为简单)。另-?方而,从应用的规模來看,作为骨干交换机时,支持500个 信息点以上人型企业M用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下屮型企业的交 换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍 的交换机指的是局域网交换机。1?4交换机的功能交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错谋校验、帧序列以及流控。目前交 换机还具备了一些新的功能,如对VLAN (虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至 有的述具有防火墙的功能。1.4. 1学习以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起來存放 在交换机缓存屮的MAC地址表屮。1.4. 2转发/过滤当一个数据帧的R的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接冃的节点的端口而 不是所有端口(如该数拯帧为广播/纽播帧则转发至所有端口)。1.4.3消除回路©当交换机包括一个兀余冋路时,以太网交换机通过生成树协议避免冋2路的产生,同时 允许存在后备路径。交换机除了能够连接同种类型的网络Z外,还可以在不同类型的网络(如以太网和快速 以太网)之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高 速连接端口,用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量人的关键服务器提供附加带 宽。一般来说,交换机的每个端口都用來连接一个独立的网段,但是有
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