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1、华为3Com培训中心华为3Com公司版权所有 ，未经授权不得使用与 传播课程编码 以太网交换基 础ISSUE 1.0华为3Com产品培训系列胶片 协议原理及配置引入l以太网技术的广泛使用l以太网技术的强大生命力l以太网的扩张趋势1学习目标l了解以太网发展史、以太网原理和相关技术l进行以太网相关技术的简单配置l了解二层及三层以太网交换的基本原理l掌握关于VLAN的基本知识和配置学习完本课程，您应该能够：1课程内容第一章 以太网的发展简史第二章 以太网基础第三章 以太网相关基本配置第四章 二层交换的基本原理第五章 VLAN(802.1Q)第六章 三层交换的基本原理1以太网的起源l以太网是在70年代
2、中期由Xerox公司Palo alto研究中心推出的。由于介质技术的发展，Xerox可以将许多机器相互连接，这就是以太网的原型。l后来，Xerox公司推出了带宽为2Mb/s的以太网。又和Intel和DEC公司合作推出了带宽为10Mb/s的以太网，这就是通常所称的DIX以太网（Digital，Intel和Xerox）。1以太网的起源l早期的以太网标准是采用同轴线作为传输介质。同轴电缆的致命缺陷是：电缆上的设备是串连的，单点的故障可以导致这个网络的崩溃。lIEEE的标准为：10Base5，10Base2。10 传输速度为10MbpsBase 传输信号调制方式为基带调制5/2 传输距离为500/20
3、0米。1以太网的发展l80年代末期，非屏蔽双绞线（UTP）出现，并迅速得到广泛的应用。UTP的巨大优势在于：逻辑拓扑依旧是总线的，但物理拓扑变为星形，使得网络布线变得简单。价格低廉，只有同轴电缆的几分之一。制作简单，成功率高。收发使用不同的线缆，为实现全双工奠定了物质基础。1共享式以太网l网络中所有主机的收发都依赖于同一套物理介质，即共享介质。l同一时刻只能有一台主机在发送，各主机通过遵循CSMA/CD规则来保证网络的正常通讯。发送监听监听监听1交换式以太网l扩展了网络带宽。l分割了网络冲突域，使得网络冲突被限制在最小的范围内。l交换机作为更加智能的交换设备，能够提供更多用户所要求的功能：优先
4、级、虚拟网、远程检测交换矩阵发送发送接收接收1以太网技术的发展lIEEE802.3 以太网标准lIEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准lIEEE802.3z/ab 1000Mb/s千兆以太网标准lIEEE802.3ae 10GE以太网标准70年代80年代90年代以太网产生10M以太网发展成熟共享式转向LAN交换机100M快速以太网92年96年千兆以太网迅速发展万兆以太网出现2002年1以太网技术的进一步发展l以太网速度的迅速提高从10Mbps向100Mbps、1000Mbps过渡，并进一步向10000Mbps过渡。lVLAN技术使得以太网的应用日趋灵活。优先级，组播，三层交换，
5、P-VLAN，S-VLAN.l传输技术的迅猛发展使得以太网技术从局域网走向广域网。Ethernet Over SDH，QinQ. 1课程内容第一章 以太网的发展简史第二章 以太网基础第三章 以太网相关基本配置第四章 二层交换的基本原理第五章 VLAN(802.1Q)第六章 三层交换的基本原理1第二章 以太网基础l l第一节第一节 以太网的帧类型以太网的帧类型l第二节 以太网工作原理l第三节 以太网端口技术1以太网的地址lMedia Access Control，网络设备根据目的MAC来判断是否处理接收到以太网帧lMAC地址是48 bit二进制的地址，前24位为供应商代码，后24为序列号 l单播
6、地址：第一字节最低位为0，如00-e0-fc-00-00-06l多播地址：第一字节最低位为1，如 01-e0-fc-00-00-06l广播地址：48位全1 ff-ff-ff-ff-ff-ff1以太网的帧类型-Ethernet II3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC Destin
7、ation47:16 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC Destination15:0 | MAC Source47:32 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC Source31:0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | EtherType | +-+-+-+-+-+-+-
8、+-+-+-+-+-+-+-+-+-+lEthernet v2 区别与802.3 LLC的方法是EtherType域，Ethernet II Ethertype 1,500 (0x5DC).lEthertype = 1,500 表示包长 (LLC封装)1以太网的帧类型-802.3 LLC3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
9、-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC destination47:16 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC destination15:0 | MAC source47:32 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC source31:0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
10、 | Length | DSAP | SSAP | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Ctrl | +-+-+-+-+-+-+-+-+1以太网的帧类型-802.3 SNAP3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
11、+-+-+-+-+ | MAC Destination47:16 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC Destination15:0 | MAC Source47:32 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | MAC Source31:0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Leng
12、th | DSAP=0xAA | SSAP=0xAA | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Ctrl=0x3 | OUI23:16 | OUI15:0 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | EtherType | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+lSNAP封装是LLC封装的扩展，特征是固定了DSAP=SSAP=0xAA1第二章 以太网基础l第一节 以太网的帧类
13、型l l第二节第二节 以太网工作原理以太网工作原理l第三节 以太网端口技术1以太网工作原理-CSMA/CDlCSMA/CD：载波侦听与冲突检测-Carrier Sense Multiple Access/Collision DetectionCS: 载波侦听发送之前的侦听，确保线路空闲，减少冲突机会MA: 多址访问每个站点发送的数据，可以被多个站点接收CD: 冲突检测：边发送边检测，发现冲突后进行回退回退：检测到冲突后的处理：发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间之后继续发送1以太网工作原理-冲突域l物理网段（冲突域）：连接在同一传输介质上所有工作站/服务器的集合 。位于同一冲突域的工作站/
14、服务器不能同时发送数据。1以太网工作原理-冲突域HUBl 集线器(HUB)是工作在物理层的设备，连接到集线器上的所有设备位于同一冲突域，同一时刻只可以有一台设备在发送数据。l全网设备共享带宽。1最大传输距离和最小帧长l最大传输距离：通常由线路质量、信号衰减程度度等因素决定。l最小帧长（64字节）：由最大传输距离和冲突检测机制共同决定。规定最小帧长是为了避免这种情况发生：a站点已经将一个数据包的最后一个bit发送完毕，但这个报文的第一个bit还没有传送到距离很远的b站点。而b站点认为线路空闲而发送数据，导致冲突。更为严重的是a站点无法知道报文发送失败。l如果一个数据帧发送完毕还没有检测到冲突，则认为数据帧被正确发送和接收了。 1共享式以太网的弱点l全网带宽共享l用户数上升时全网性能急剧下降用户数网络性能1全双工以太网l数据通过两种独立的路径传输和接收。l只存在两个节点，可以在同一时间对信息进行双向传输，而不会发生冲突。TXTXRXRX1全双工以太网l实现全双工的物质保证：支持全双工的网卡芯片收发线路完全分离物理介质点到点的连接（hub都是半双工的）。l全双工对以太网技术的影响最大吞吐量达到双倍速率；从根本上解决了以太网的冲突问题，以太网
