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1、交换和VLANSwitching and VLAN,教学目标（Objectives）,1.交换机的作用（基本）维护和转发 2个2.基于CAM表交换机对帧三种处理方式3.交换机的三种交换方式4.冲突域与广播域,交换机和网桥比较,交换机基于硬件来实现交换，速度快，而网桥采用软件来进行交换，速度慢；交换机端口密度大，也称为多口网桥，而网桥通常只有两个端口；交换机还支持虚拟网(VLAN)、生成树协议(STP)，网桥不支持这些功能。,基于软件,Bridging,基于硬件一(ASIC)交换机有更多的端口,LAN Switching,桥与交换机的对比,交换机的作用主要有两个,一个是维护CAM(Context
2、 Address Memory)表，该表是MAC地址和交换机端口的映射表；另一个是根据CAM来进行数据帧的转发。,交换机对帧的处理方式有三种,交换机对帧的处理方式有三种：交换机收到帧后，查询CAM表，如果能查询到目的计算机所在的端口，并且目的计算机所在的端口不是交换机接收帧的源端口，交换机将把帧从这一端口转发出去(Forward)；如果该计算机所在的端口和交换机接收帧的源端口是同一端口，交换机将过滤掉该帧(Filter)；如果交换机不能查询到目的计算机所在的端口，交换机将把帧从源端口以外的其他所有端口上发送出去，这称为泛洪(Flood)，如果交换机接收到的帧是广播帧或者多播帧，交换机也会泛洪帧
3、。,交换机学习主机地址（Switche Learn Host Address）,初始MAC地址表是空的Initial MAC address table is empty,MAC address table,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,A,B,C,D,交换机学习主机地址（Switche Learn Host Address）,A向C发送帧（Station A sends a frame to Station C）交换机将A的MAC地址和其对应的接口E0放入MAC地址表Switch
4、 caches station A MAC address to port E0 by learning the source address of data frames 该帧向除了E0接口的所有接口泛洪The frame from station A to station C is flooded out to all ports except port E0,MAC address table,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,B,A,交换机学习主机地址（Switche
5、Learn Host Address）,D向C发送帧(Station D sends a frame to station C)交换机将D的MAC地址和其对应的接口E3放入MAC地址表Switch caches station D MAC address to port E3 by learning the source Address of data frames该帧向除了E3接口的所有接口泛洪The frame from station D to station C is flooded out to all ports except port E3(unknown unicasts ar
6、e flooded),MAC address table,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,交换机过滤帧（Switches Filter Frames）,A向C发送帧Station A sends a frame to station C目的地址已知，帧不被泛洪Destination is known,frame is not flooded,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E
7、1,E2,E3,X,X,D,C,A,B,MAC address table,交换机的三种交换方式,1.存储转发(Store-and-Forward)2.直接转发(Cut一Through)3.无碎片(FragmentFree),存储转发特征（Store-and-forward Feature）,1.在转发之前整个帧被接收 The entire frame is received before any forwarding takes place.2.由于交换开始之前要接收完整帧，较大的数据帧延迟较大 Latency is greater with larger frames because th
8、e entire frame must be received before the switching process begins.,直通特征（Cut-through Feature）,1.在接收完整帧之前，帧就被转发。The frame is forwarded through the switch before the entire frame is received.2.最快的是只要读到目的地址就转发。At a minimum the frame destination address must be read before the frame can be forwarded.3.
9、这种模式降低了延迟，但是不进行检错 This mode decreases the latency of the transmission,but also reduces error detection.,直通分类（Cut-through Class）,一、快速转发（Fast-forward）1.快速转发提供了最低的延迟 Fast-forward switching offers the lowest level of latency.2.只要读到目的地址，就立刻转发Fast-forward switching immediately forwards a packet after read
10、ing the destination address.,直通分类（Cut-through Class）,二、Fragment-free（无碎片方式）1.无碎片方式在转发之前过滤掉碰撞碎片Fragment-free switching filters out collision fragments before forwarding begins.2.无碎片方式在转发之前要读到帧的前64字节Fragment-free switching waits until the packet is determined not to be a collision fragment(64bytes)bef
11、ore forwarding,4、冲突域与广播域,Hub,冲突域,Switch,冲突域1,冲突域 2,VLAN的产生原因广播风暴,广播,*,冲突域(物理分段):连接在同一导线上的所有工作站的集合，或者说是同一物理网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。这个域代表了冲突在其中发生并传播的区域，这个区域可以被认为是共享段。,冲突域：,*,在OSI模型中，冲突域被看作是第一层的概念，连接同一冲突域的设备有Hub，Reperter或者其他进行简单复制信号的设备，也就是说，用Hub或者Repeater连接的所有节点可以被认为是在同一个冲突域内，它不会划分冲突域。,而第二层设备(网桥，交换机
12、)第三层设备(路由器)都可以划分冲突域的，当然也可以连接不同的冲突域。,冲突域：,广播域：,广播域:接收同样广播消息的节点的集合。如:在该集合中的任何一个节点传输一个广播帧，则所有其他能收到这个帧的节点都被认为是该广播帧的一部分。,路由器上的每个端口自成一个广播域。逻辑地址来帮助实现划分广播域。IP地址,第 1,最高位最先发送,最低位,最高位,最低位最后发送,00110101 01111011 00010010 00000000 00000000 00000001,最低位最先发送,最高位,最低位,最高位最后发送,机构惟一标志符 OUI,扩展标志符,高位在前,低位在前,十六进制表示的 EUI-4
13、8 地址：AC-DE-48-00-00-80,二进制表示的 EUI-48 地址：,第 1 字节,第 6 字节,I/G 比特,I/G 比特,字节顺序,第 2,第 3,第 4,第 5,第 6,第 1,字节顺序,第 2,第 3,第 4,第 5,第 6,10101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000,802.5802.6,802.3802.4,net-id24 bit,host-id24 bit,net-id16 bit,net-id8 bit,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,0,A 类地址,host-id16 bit,B 类地址,C
14、类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,*,1、什么是冲突域、广播域？常用的网络设备是怎样对应划分他们的？交换机怎样学习主机地址？,作业：熟悉交换机,设置交换机,1、将配置电缆连接上交换机的控制端口和PC机的串口2、进入“终端仿真”配置串口参数,串口参数设置,进入设置,确认配置线连接正确确认PC机的串口可用打开交换机的电源进入终端仿真程序进入配置界面,交换机配置基础,2基本配置(1)接口的配置 演示,配置SVI地址（Configuring SVI Address）,Switch(config)#interface vlan 1Switch(config-if)#ipSwitch(config-if)#no shutdown,作业：熟悉交换机基本功能,交换机的作用主要有哪两个？交换机对帧的处理方式有哪三种？,
