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第 4 章 局域网与城域网

以太网技术

传输介质

单模光纤:>3km

多模光纤:<550m

冲突域和广播域

分割冲突域分割广播域
集线器XX
交换机X
路由器

堆叠和级联

级联:可以用一根双绞线在任何设备厂家的交换机之间进行,使用普通端口级联也可以使用uplink端口级联

堆叠:只可以在自己厂家的设备间进行,需要专门的堆叠模块和堆叠线缆,堆叠后的所有交换机可视为一个整体交换机进行管理

虚拟局域网vlan(802.1Q)

vlan注册协议-GVRP协议

Normal模式

允许端口动态注册或注销vlan,传播动态vlan及静态vlan信息。

Fixed模式

禁止该端口动态注册或者注销vlan,只传播静态vlan,不传播动态vlan信息。

Forbidden模式

禁止该端口动态注册或者注销vlan,不传播除VLAN1以外的任何vlan信息。

生成树协议-STP

端口状态

  1. 转发(Forwarding)

  2. 学习(Learning)

  3. 侦听(Listening)

  4. 阻塞(Blocking),不转发用户数据帧,可以转发BPDU数据帧。

  5. 禁用(Disabled)

端口优先级判断

网桥优先级缺省值:32768,并且以4096的倍数改变

802.1d-1998标准

带宽成本
10000M2
1000M4
100M19
10M100

交换机端口优先级默认为:128,以16倍数增减

交换机阻塞到侦听20s,侦听到学习15s,学习到转发15s,一共50s.

快速生成树协议-RSTP(802.1w-802.1D-2004)

端口角色:根端口、指定端口、替代端口、备用端口。

多生成树协议-MSTP

根据vlan划分成多个生成树

接口类型

PVID(Port VLAN ID):表示接口能够将从外部接收的数据发向哪个VLAN,是接口的属性,当一个普通帧(untagged帧)进入交换机接口时,会被该接口打上VLAN标签,成为tagged帧,并且将接口的PVID值,作为VLAN标签中的VID值(例如10)。

VID(VLAN ID):表示接口能够从交换机内部接收哪些VLAN的数据,也是接口属性。交换机收到一个普通帧后,会给他加上VLAN标签(用到PVID属性),交换机内部在转发VLAN帧(tagged帧)时,会根据该帧VLAN标签中的VID值,检查哪些接口的VID属性值与它相同,如果相同则继续比较该帧头中的目的MAC地址与接口的MAC表项是否匹配,如果匹配则转发给这个接口。

Access接口:VID属性值只有一个,且只能转发一个VLAN 的帧。

Trunk接口:Trunk接口允许多个VLAN的流量通过,即Trunk接口的VID属性值可以是多个。

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Hybrid接口:以太网接口设置为Trunk类型,其相应功能都可以使用Hybrid功能来代替。但基于MAC地址、协议、IP子网的VLAN只对Hybrid端口配置有效。

以太网通道--链路聚合、端口聚合、eth-trunk

协议

  1. PAGP(端口聚合协议):Cisco私有
  2. LACP(链路聚合控制协议):802.3ad

IEEE 802.3标准

CSMA/CD特点:多点接入、先听后发、边发边听、冲突停止、随机延迟后重发。

截断二进制指数退避算法:碰撞的站点在停止发送后,不是立即再发送数据,而是退避一个随机的时间,降低重传时发生冲突的概率。

以太网中的传输介质

双绞线(Twisted pairs):交叉线与直连线

同层设备之间互联-交叉线(路由器-路由器)

不同层设备之间互联-直连线(交换机-PC机)

光缆(纤)

光纤通讯是基于全反射原理。

单模光纤:1550nm激光光源,100公里,沿光纤轴心传输。
多模光纤:850nm LED光源,短波,1公里以 内,多个角度入射光。
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TCP/IP协议和以太网结合的两个关键点

协议封装:把高层数据封装成帧

地址转换:主机在发送帧前通过目标IP地址获得目标MAC地址的过程

ARP(address resolution protocol):主机在发送帧前通过目标IP地址获得目标MAC地址的协议

集线器:所有接口属于同一个冲突域

交换机:每个接口都是一个独立冲突域,所有接口属于一个广播域

交换机

交换机连接方式

级联

通过uplink口连接,介质为双绞线,实际工作中仍各自工作,是两个独立的交换机,可以不同厂家。

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堆叠

多台具有堆叠功能的交换机,利用特定堆叠线缆,通过交换机上的堆叠接口连起来,是一个整体,一台交换机,一套配置,统一厂家,有堆叠数量限制 。

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管理方式

带外管理

带内管理

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