以太网交换机基础培训教材
Catalog 目 录
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以太网概述 ................................................................................................................................ 7 以太网的基础知识 ..................................................................................................................... 8
2.1 MAC地址 .................................................................................................................................. 8 2.2 以太网帧的帧格式 .................................................................................................................... 9
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4
以太网Ⅱ.................................................................................................................. 10 带有802.2逻辑链路控制的IEEE 802.3 .................................................................... 10 IEEE 802.3子网访问协议（以太网SNAP） ............................................................ 10 Novell以太网 ........................................................................................................... 11
2.3 CSMA/CD .............................................................................................................................. 11 2.4 冲突域和广播域 ...................................................................................................................... 12 2.5 以太网的典型设备-HUB ......................................................................................................... 13 2.6 全双工以太网 ......................................................................................................................... 13
3 二层交换机的基本原理 ............................................................................................................ 14
3.1 二层交换机 ............................................................................................................................. 14 3.2 支持VLAN的二层交换机 ......................................................................................................... 17
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
VLAN的概念 ............................................................................................................ 18 VLAN的划分 ............................................................................................................ 19 VLAN的标准 ............................................................................................................ 21 支持VLAN交换机的转发流程 .................................................................................. 23
4 三层交换机基本原理 ................................................................................................................ 26
4.1 三层交换机的提出 .................................................................................................................. 27 4.2 三层交换机基本特征 .............................................................................................................. 28 4.3 三层交换机的功能模型 ........................................................................................................... 28 4.4 三层交换机转发流程 .............................................................................................................. 30
4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5.1 4.5.2
IP网络规则 .............................................................................................................. 30 三层转发流程 .......................................................................................................... 31 选路过程.................................................................................................................. 33 接口 ......................................................................................................................... 36 特点对照.................................................................................................................. 37
4.5 路由器和交换机 ...................................................................................................................... 36
5 交换机相关协议和技术 ............................................................................................................ 37
5.1 物理层特性（接口） .............................................................................................................. 37
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5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.3.1
自协商 ..................................................................................................................... 37 智能MDI/MDIX自识别 ............................................................................................. 38 流控机制.................................................................................................................. 39 POE供电 ................................................................................................................. 40 端口镜像.................................................................................................................. 41 STP/RSTP/MSTP协议 ............................................................................................ 41 GARP/GVRP/GMRP ............................................................................................... 43 聚合特性.................................................................................................................. 45 Isolate-user-vlan ..................................................................................................... 45 二层多播.................................................................................................................. 46 QinQ........................................................................................................................ 47 SuperVLAN ............................................................................................................. 48
5.2 二层协议和特性 ...................................................................................................................... 41
5.3 三层特性................................................................................................................................. 48 5.4 Qos/ACL ................................................................................................................................ 49 5.5 安全特性................................................................................................................................. 49
5.5.1 5.5.2 5.6.1 5.6.2
802.1X..................................................................................................................... 50 PORTAL.................................................................................................................. 51 集群管理.................................................................................................................. 54 WEB网管 ................................................................................................................ 55
5.6 管理特性................................................................................................................................. 54
5.7 IRF ......................................................................................................................................... 56 5.8 与路由器相同的一些特性 ....................................................................................................... 58
6 以太网交换机主要厂商 ............................................................................................................ 58
6.1 Cisco ...................................................................................................................................... 59 6.2 Extreme.................................................................................................................................. 59 6.3 Foundry .................................................................................................................................. 59 6.4 港湾 ........................................................................................................................................ 59
7
参考资料 .................................................................................................................................. 59
精品资料
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图索引
图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 图 7 图 8 图 9 图 10 图 11 图 12 图 13 图 14 图 15 图 16 图 17 图 18 图 19 图 20 图 21 图 22 图 23 图 24 图 25 图 26 图 27 图 28 图 29 图 30 图 31 图 32 图 33 图 34 图 35 图 36
MAC地址 .......................................................................................................................... 9 常用的以太网帧格式 ....................................................................................................... 10 由HUB组成的网络 .......................................................................................................... 13 全双工以太网 .................................................................................................................. 14 二层交换机结构示意图 ................................................................................................... 15 二层交换机的转发流程 ................................................................................................... 16 二层交换机工作在链路层 ................................................................................................ 16 交换机的冲突域和广播域 ................................................................................................ 17 由二层交换机构成的扁平网络......................................................................................... 17 基于端口VLAN的划分 ..................................................................................................... 20 802.1Q VLAN帧格式 ...................................................................................................... 22 Trunk链路实现虚拟工作组 .............................................................................................. 23 支持VLAN交换机交换引擎.............................................................................................. 24 IVL和SVL地址学习方式 .................................................................................................. 24 IVL地址学习方式转发流程 .............................................................................................. 25 SVL地址学习方式转发流程............................................................................................. 26 支持VLAN交换机冲突域和广播域 ................................................................................... 26 三层交换机功能模型 ....................................................................................................... 29 三层交换引擎 .................................................................................................................. 30 三层转发流程 .................................................................................................................. 32 路由器的最长匹配转发 ................................................................................................... 34 三层交换机转发-精确匹配 ............................................................................................... 35 三层交换机转发-最长匹配 ............................................................................................... 36 以太网的自协商 .............................................................................................................. 38 STP阻塞网络环路 ........................................................................................................... 42 MSTP根据VLAN进行阻塞链路 ....................................................................................... 43 GARP属性注册和注销 .................................................................................................... 43 GARP基本原理 ............................................................................................................... 44 Isolate-user-vlan ............................................................................................................. 46 不支持多播功能交换机 ................................................................................................... 47 QinQ实现vMAN .............................................................................................................. 48 802.1X认证体系结构 ...................................................................................................... 51 PORTAL认证四大要素 ................................................................................................... 53 集群的组成 ..................................................................................................................... 55 IRF的组成 ....................................................................................................................... 56 IRF的典型应用 ................................................................................................................ 58
精品资料
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表索引
表 1. 表 2. 表 3.
LAN/MAN参考模型 ......................................................................................................... 18 路由器和三层交换机的特点对比 ..................................................................................... 37 PORTAL、PPPoE/A、802.1X三种认证方式的特点对比 ............................................... 53
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