以太網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)

以太網(wǎng)交換機(jī)基礎(chǔ)LANSwitchFundamental培訓(xùn)目標(biāo)了解以太網(wǎng)工作的基本機(jī)制培訓(xùn)大綱以太網(wǎng)基本概念交換機(jī)相關(guān)協(xié)議和技術(shù)以太網(wǎng)與IEEE802.3的歷史以太網(wǎng)最初由DEC、Intel和Xerox三家公司在1980年共同開(kāi)發(fā)研制出來(lái)IEEE(國(guó)際電工電子委員會(huì))于1982年在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上制訂了802.3標(biāo)準(zhǔn)超過(guò)50%的已安裝的網(wǎng)絡(luò)屬于IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)目前，IEEE802.3與以太網(wǎng)這兩個(gè)名詞可以相互替代使用以太網(wǎng)工作機(jī)制CSMA/CD：載波偵聽(tīng)與沖突檢測(cè)-CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetectionCS:載波偵聽(tīng)發(fā)送之前的偵聽(tīng)，確保線路空閑，減少?zèng)_突機(jī)會(huì)MA:多址訪問(wèn)每個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以被多個(gè)站點(diǎn)接收CD:沖突檢測(cè)：邊發(fā)送邊檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)沖突后進(jìn)行回退回退：檢測(cè)到?jīng)_突后的處理：發(fā)現(xiàn)沖突就停止發(fā)送，然后延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)間之后繼續(xù)發(fā)送MAC地址MediaAccessControl，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)目的MAC來(lái)判斷是否處理接收到以太網(wǎng)幀MAC地址是48bit二進(jìn)制的地址，前24位為供應(yīng)商代碼，后24為序列號(hào)單播地址：第一字節(jié)最低位為0，如00-e0-fc-00-00-06多播地址：第一字節(jié)最低位為1，如01-e0-fc-00-00-06廣播地址：48位全1ff-ff-ff-ff-ff-ff沖突域和廣播域物理網(wǎng)段（沖突域）：連接在同一導(dǎo)線上所有工作站的集合邏輯網(wǎng)段（廣播域）：限制以太網(wǎng)廣播報(bào)文的范圍。一般來(lái)說(shuō)，邏輯網(wǎng)段定義了第三層網(wǎng)絡(luò)，如IP子網(wǎng)等。以太網(wǎng)典型設(shè)備--Hub工作原理Hub的缺陷HUB對(duì)所連接的LAN只做信號(hào)的中繼，所有的物理設(shè)備構(gòu)成了一個(gè)沖突域和廣播域在主機(jī)數(shù)目較多的情況下：沖突嚴(yán)重廣播泛濫全雙工以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)兩種獨(dú)立的路徑傳輸和接收。只存在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以在同一時(shí)間對(duì)信息進(jìn)行雙向傳輸，而不會(huì)發(fā)生沖突?？焖僖蕴W(wǎng)傳輸距離技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)線纜類(lèi)型100BaseTX100BaseT4EIA/TIA5類(lèi)（UTP）非屏蔽雙絞線2對(duì)100BaseFXEIA/TIA3、4、5類(lèi)（UTP）非屏蔽雙絞線4對(duì)多模光纖（MMF）線纜傳輸距離100m100m550m-2km2km-15km單模光纖（SMF）線纜千兆以太網(wǎng)傳輸距離技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)線纜類(lèi)型1000BaseT1000BaseCX銅質(zhì)EIA/TIA5類(lèi)（UTP）非屏蔽雙絞線4對(duì)1000BaseSX銅質(zhì)屏蔽雙絞線多模光纖，50/62.5um光纖，使用波長(zhǎng)為850nm的激光傳輸距離100m25m550m/275m2km-15km單模光纖，9um光纖，使用波長(zhǎng)為1300nm的激光1000BaseLX智能MDI/MDIX不需要知道電纜另一端為MDI還是MDIX設(shè)備兩種電纜（普通、交叉）都可連接交換機(jī)、集線器或NIC設(shè)備消除由于電纜配錯(cuò)引起的連接錯(cuò)誤簡(jiǎn)化10/100M網(wǎng)絡(luò)安裝維護(hù)，降低開(kāi)銷(xiāo)ReceivePairTransmitPairTransmitPairReceivePairTransmitPairReceivePairTransmitPairReceivePair交叉網(wǎng)線直連網(wǎng)線流量控制當(dāng)通過(guò)交換機(jī)一個(gè)端口的流量過(guò)大，超過(guò)了它的處理能力時(shí)，就會(huì)發(fā)生端口阻塞。流量控制的作用是防止在出現(xiàn)阻塞的情況下丟幀。在半雙工方式下，流量控制是通過(guò)后退壓力（backpressure）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，模擬產(chǎn)生碰撞，使得信息源降低發(fā)送速度。在全雙工方式下流量控制一般遵循IEEE802.3x標(biāo)準(zhǔn)。半雙工流量控制backpressure假裝有沖突了，這樣你就不會(huì)發(fā)個(gè)不停了！半雙工流量控制backpressure假裝有沖突了，這樣你就不會(huì)發(fā)個(gè)不停了！全雙工流量控制IEEE802.3x標(biāo)準(zhǔn)定義了一種新方法，在全雙工環(huán)境中去實(shí)現(xiàn)流量控制。交換機(jī)產(chǎn)生一個(gè)PAUSE幀，PAUSE幀使用一個(gè)保留的組播地址：01-80-C2-00-00-01，將它發(fā)送給正在發(fā)送的站，發(fā)送站接收到該幀后，就會(huì)暫?；蛲Ｖ拱l(fā)送。PAUSE幀利用了一個(gè)保留的組播地址，它不會(huì)被網(wǎng)橋和交換機(jī)所轉(zhuǎn)發(fā)，這樣，PAUSE幀不會(huì)產(chǎn)生附加信息量。全雙工流量控制PAUSE功能的應(yīng)用場(chǎng)合：一對(duì)終端（簡(jiǎn)單的兩點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)）一個(gè)交換機(jī)和一個(gè)終端交換機(jī)和交換機(jī)之間的鏈路PAUSE功能不解決下列問(wèn)題：穩(wěn)定狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)擁塞端到端流量控制比簡(jiǎn)單“停—啟”更復(fù)雜的機(jī)制端口匯聚定義端口匯聚（LinkAggregation），也稱為端口捆綁、端口聚集或鏈路聚集。為交換機(jī)提供了端口捆綁的技術(shù)，允許兩個(gè)交換機(jī)之間通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)端口并行連接同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)以提供更高的帶寬。

端口匯聚是目前許多交換機(jī)支持的一個(gè)高級(jí)特性。以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)Star星型Ring環(huán)型Bus總線型Tree樹(shù)型Point-to-point點(diǎn)到點(diǎn)路由器和三層交換機(jī)比較實(shí)際上三層交換機(jī)和路由器并沒(méi)有絕對(duì)的區(qū)別，往高端上其技術(shù)是融合的。項(xiàng)目路由器三層交換機(jī)端口類(lèi)型非常豐富，幾乎可以支持所有通信端口比較單一，主要支持以太網(wǎng)，在骨干級(jí)設(shè)備上才會(huì)支持POS和ATM轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)途徑主要以CPU加軟件實(shí)現(xiàn)為主。（GSR是實(shí)現(xiàn)硬件的路由）由硬件ASIC實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)路由算法最長(zhǎng)匹配第一包路由，以后做精確匹配或者最長(zhǎng)匹配包轉(zhuǎn)發(fā)率低高成本高低二層交換不支持支持三層接口和物理接口對(duì)應(yīng)關(guān)系一一對(duì)應(yīng)一個(gè)VLAN三層接口可以包含多個(gè)物理接口STP/RSTP/MSTPSTP：IEEEStd802.1D-1998定義，不能快速遷移。即使是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路或邊緣端口，也必須等待2倍的forwarddelay的時(shí)間延遲，網(wǎng)絡(luò)才能收斂。RSTP：IEEEStd802.1w定義，可以快速收斂，卻存在以下缺陷：局域網(wǎng)內(nèi)所有網(wǎng)橋共享一棵生成樹(shù)，不能按vlan阻塞冗余鏈路。MSTP：IEEEStd802.1s定義，它允許不同VLAN的流量沿各自的路徑分發(fā)，從而為冗余鏈路提供了更好的負(fù)載分擔(dān)機(jī)制。GARP協(xié)議GARP（GenericAttributeRegistrationProtocol）是一種通用的屬性注冊(cè)協(xié)議，它為處于同一個(gè)交換網(wǎng)內(nèi)的交換成員之間提供了分發(fā)、傳播、注冊(cè)某種信息的一種手段。如VLAN、多播組地址等GARP的應(yīng)用GARP本身不作為一個(gè)實(shí)體在Switch中存在遵循GARP協(xié)議的應(yīng)用實(shí)體稱為GARP應(yīng)用目前主要的GARP應(yīng)用為GVRP和GMRPGVRP-維護(hù)Switch中的VLAN動(dòng)態(tài)注冊(cè)信息GMRP-維護(hù)Switch中的動(dòng)態(tài)多播組注冊(cè)信息CISCO特性協(xié)議VTP(VLANTrunkProtocol)，其實(shí)現(xiàn)功能與GVRP類(lèi)似端口聚合—LinkAggregationLinkAggregation--將兩個(gè)以上的端口捆綁在一起增加上行端口帶寬鏈路備份負(fù)載分擔(dān)聚合方式手工聚合LACP-Linkaggregationcontrolprotocol端口聚合的三種模式(MAC)IngressIngress-egressEgress目前也有根據(jù)IP實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)802.1X/PORTAL/PPPoE每種方法都有它存在的理由，它們之間是互補(bǔ)的關(guān)系相比較而言PORTAL認(rèn)證和802.1x更加受運(yùn)營(yíng)商的歡迎

PORTAL認(rèn)證是寬帶網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)中一種比較高級(jí)的形態(tài)，而802.1x是一種比較低級(jí)的形態(tài)，滿足低成本低附加值的需求WEB網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機(jī)提供一個(gè)內(nèi)置的WEBServer，網(wǎng)管客戶端通過(guò)瀏覽器，使用HTTP協(xié)議向WEBServer請(qǐng)求交換機(jī)的管理網(wǎng)頁(yè)。管理網(wǎng)頁(yè)上嵌有功能強(qiáng)大的JAVAApplet小程序，JAVAA