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1、以太网交换机基础培训教材内部公开华为三康技术有限公司Huawei-3Com Technologies Co., Ltd.文档编号 Document ID密级 Confidentiality level内部公开 Confidential文档状态 Document Status共50页Total 50pages 以太网交换机基础培训教材Prepared by 拟制程永椿 00742Date日期2005-3-13Reviewed by 评审人李博 00404Date日期2005-3-14Approved by批准Date日期yyyy-mm-ddAuthorized by签发Date日期yyyy-mm
2、-ddHuawei-3Com Technologies Co., Ltd. 华为3Com技术有限公司All rights reserved版权所有 侵权必究Revision record 修订记录Date日期Revision Version修订版本CR ID / Defect IDCR号Section Number修改章节Change Description修改描述Author作者2005-3-131.00Initial 初稿完成Jimmy Cheung程永椿2005-3-141.01ALL1. 增加缩略语2. 修改原文中的部分错误李博yyyy-mm-dd1.02xxxx.x.x; y.y.y
3、revised xxx 修改XXX1. Xxx1. Xxx1. .Name作者名Catalog目 录1以太网概述82以太网的基础知识82.1MAC地址82.2以太网帧的帧格式92.2.1以太网102.2.2带有802.2逻辑链路控制的IEEE 802.3102.2.3IEEE 802.3子网访问协议（以太网SNAP）102.2.4Novell以太网112.3CSMA/CD112.4冲突域和广播域122.5以太网的典型设备-HUB122.6全双工以太网133二层交换机的基本原理133.1二层交换机133.2支持VLAN的二层交换机163.2.1VLAN的概念173.2.2VLAN的划分183.2
4、.3VLAN的标准193.2.4支持VLAN交换机的转发流程214三层交换机基本原理244.1三层交换机的提出244.2三层交换机基本特征254.3三层交换机的功能模型254.4三层交换机转发流程274.4.1IP网络规则274.4.2三层转发流程274.4.3选路过程294.5路由器和交换机314.5.1接口324.5.2特点对照325交换机相关协议和技术325.1物理层特性（接口）325.1.1自协商335.1.2智能MDI/MDIX自识别335.1.3流控机制345.1.4POE供电355.1.5端口镜像355.2二层协议和特性355.2.1STP/RSTP/MSTP协议365.2.2G
5、ARP/GVRP/GMRP375.2.3聚合特性385.2.4Isolate-user-vlan395.2.5二层多播405.2.6QinQ405.3三层特性415.3.1SuperVLAN415.4Qos/ACL425.5安全特性425.5.1802.1X425.5.2PORTAL435.6管理特性455.6.1集群管理465.6.2WEB网管475.7IRF475.8与路由器相同的一些特性496以太网交换机主要厂商496.1Cisco496.2Extreme496.3Foundry506.4港湾507参考资料50图索引图 1MAC地址9图 2常用的以太网帧格式10图 3由HUB组成的网络1
6、3图 4全双工以太网13图 5二层交换机结构示意图14图 6二层交换机的转发流程15图 7二层交换机工作在链路层15图 8交换机的冲突域和广播域16图 9由二层交换机构成的扁平网络16图 10基于端口VLAN的划分18图 11802.1Q VLAN帧格式20图 12Trunk链路实现虚拟工作组20图 13支持VLAN交换机交换引擎21图 14IVL和SVL地址学习方式22图 15IVL地址学习方式转发流程23图 16SVL地址学习方式转发流程23图 17支持VLAN交换机冲突域和广播域24图 18三层交换机功能模型26图 19三层交换引擎26图 20三层转发流程28图 21路由器的最长匹配转发
7、30图 22三层交换机转发-精确匹配31图 23三层交换机转发-最长匹配31图 24以太网的自协商33图 25STP阻塞网络环路36图 26MSTP根据VLAN进行阻塞链路37图 27GARP属性注册和注销37图 28GARP基本原理38图 29Isolate-user-vlan39图 30不支持多播功能交换机40图 31QinQ实现vMAN41图 32802.1X认证体系结构43图 33PORTAL认证四大要素45图 34集群的组成47图 35IRF的组成48图 36IRF的典型应用49表索引表 1.LAN/MAN参考模型17表 2.路由器和三层交换机的特点对比32表 3.PORTAL、PP
8、PoE/A、802.1X三种认证方式的特点对比45以太网交换机基础培训教材Keywords 关键词：以太网，交换机，LAN，VLAN，IRFAbstract 摘 要：本文介绍以太网交换机的相关知识和基本原理。主要包括：1）以太网交换机基础知识；2）二、三层交换机的基本原理和转发流程；3）以太网交换机常用特性和技术。List of abbreviations 缩略语清单： Abbreviations 缩略语Full spelling 英文全名Chinese explanation 中文解释POEPower Over Ethernet以太网供电IVLIndependent Vlan Learnin
9、g独立vlan学习SVLSharing Vlan Learning共享vlan学习VLANVirtual Local Area Network虚拟局域网GVRPGeneric Vlan Registration Protocol通用vlan注册协议RSTPRapid Spanning Tree Protocol快速生成树协议MSTPMultiple Spanning Tree Protocol多实例生成树协议LACPLink Aggregation Control Protocol链路聚合控制协议DHCPDynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议NT
10、PNetwork Time Protocol网络时间协议VRRPVirtual Router Redundancy Protocol虚拟路由冗余协议RIPRouting Information Protocol路由信息协议OSPFOpen Shortest Path First开放最短路径优先IS-ISIntermediate System-to-Intermediate System intra-domain routing information exchange protocolIS-IS路由协议BGPBorder Gateway Protocol边界网关协议IGMPInternet G
11、roup Management ProtocolInternet组管理协议IGMP SnoopingInternet Group Management Protocol SnoopingIGMP侦听GMRPGeneric Multicast Registration Protocol通用组播注册协议PIM-DMProtocol Independent Multicast-Dense Mode密集模式协议无关组播PIM-SMProtocol Independent Multicast-Sparse Mode稀疏模式协议无关组播MSDPMulticast Source Discovery Prot
12、ocol组播源发现协议WREDWeighted Random Early Detection加权随机早期检测CHAPChallenge Handshake Authentication Protocol质询握手验证协议PAPPassword Authentication Protocol密码验证协议EAPExtensible Authentication Protocol可扩展认证协议SSHSecure Shell安全外壳IDSIntrusion Detection System入侵检测系统RMONRemote MONitor远程监控HGMPHuawei Group Management Pr
13、otocol华为组管理协议NDPNeighbor Discovery Protocol邻居发现协议IRFIntelligent Resilient Framework智能弹性架构1 以太网概述以太网是在70年代初期由Xerox公司Palo Alto研究中心推出的。1979年Xerox、Intel和DEC公司正式发布了DIX版本的以太网规范，1983年IEEE 802.3标准正式发布。初期的以太网是基于同轴电缆的，到八十年代末期基于双绞线的以太网完成了标准化工作，即我们常说的10BASE-T。随着市场的推动，以太网的发展越来越迅速，应用也越来越广泛。下面简单列一下以太网的发展历程： 70年代初，以太网产生； 1929年，DEC、Intel、Xerox成立联盟，推出DIX以太网规范； 1980年，IEEE成立了802.3工作组； 1983年，第一个IEEE802.3标准通过并正式发布 通过80年代的应用，10Mb/s以太网基本发展成熟 1990年，基于双绞线介质的10BASE-T标准和IEEE 802.1D网桥标准发布 90年代，LAN交换机出现，逐步淘汰共享式网桥 1992年，出现了100Mb/s快速以太网 通过100BASE-T标准(IEEE802.3u) 全
