第13章 交换概述ppt课件.ppt

《第13章 交换概述ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第13章交换概述主讲--------田桂丰第13章交换概述13.1LAN交换原理一、网络互连设备1．传统以太网操作13.1LAN交换原理2、中继器连接的网络13.1LAN交换原理3、集线器连接的网络13.1LAN交换原理4、网桥连接的网络13.1LAN交换原理5、交换机连接的网络13.1LAN交换原理100共享的以太网10共享的快速以太网100100交换机的以太网或100或100013.1LAN交换原理6、路由器连接的网络13.1LAN交换原理7、网关（Gateway）网关工作在OSI参考模型的高三层，主要用来进行高层协议之间的转换。13.1LAN交换原理二、网

2、桥与交换机的比较：网桥主要是基于软件，而交换机主要是基于硬件交换数据(速度)网桥只能有一个生成树实体，而交换机可以有多个生成树实体(VLAN)交换机的端口数量比网桥要多13.1LAN交换原理13.1LAN交换原理三、二层、三层、多层交换机1、二层交换机：是数据链路层的设备，它能够读取数据包中的MAC地址信息并根据MAC地址来进行交换。交换机内部有一个地址表，这个地址表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系。13.1LAN交换原理2、二层交换机参数：由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M

3、，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换；学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小影响交换机的接入容量；还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC(ApplicationspecificIntegratedCircuit)芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。13.1LAN交换原理3、二层交换机应用二层交换机它是基于MAC地址转发数据帧的，主要用在小型局域网中，计算机数量在二、三百台以内，在这样的网络环境下，广播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、具有多个接入端

4、口和低廉的价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。在这种小型网络中根本没必要引入路由功能从而增加管理的难度和费用，所以没有必要使用路由器，当然也没有必要使用三层交换机。13.1LAN交换原理4、三层交换机：一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单的把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。从硬件上看，第二层交换机的接口模块都是通过高速背板/总线（速率可高达几十Gbit/s）交换数据的，在第三层交换机中，与路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在高速背板/总线上，这种方式使得路由模块可以与需要路

5、由的其他模块间高速的交换数据，从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制。在软件方面，第三层交换机也有重大的举措，它将传统的基于软件的路由器软件进行了界定。13.1LAN交换原理因此带有第三层路由功能的交换机才被称为“三层交换机”。关于三层交换机的内部结构，可以参照下面的简图。13.1LAN交换原理4、三层交换原理：(一次路由，多次转发）假设两个使用IP的主机A、B通过第三层交换机进行通信。发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发。13.1LAN交换原理如果目的

6、IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。

7、这就通常所说的一次路由多次转发13.1LAN交换原理四、对称和不对称的交换对称交换机：交换机每个端口上的带宽相同不对称交换机：交换机端口上的带宽不相同13.1LAN交换原理五、存储缓冲交换机使用缓冲技术存储和转发数据帧。当端口处于忙的状态时我们使用缓冲区暂时保存数据帧。存储缓冲区分为：基于端口的存储缓冲区共享的存储缓冲区13.2交换机的操作原理一、以太网交换机的工作原理当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；如表中有与这目的MAC

8、地址对应的端口，把数据包