导图社区 交换技术
大学课程计算机网络：交换技术。仅供参考。
基础正则表达式，只包含基础部分，不足以供给深入学习。从常用正则表达式、基础、等方面了概述和分析，需要可收藏。
大学课程计算机网络：路由技术。仅供参考。
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交换技术
经典局域网的交换技术
媒体接入控制
协调多个发送、接收站点对一个共享传输媒体的占用
分类
静态划分信道
频分多址
时分多址
码分多址
缺点
不灵活
对突发性数据传输信道利用率低
常在物理层中使用
动态接入控制
受控接入
集中控制
主站循环轮询每个站点是否发送数据
存在单点故障问题
分散控制
通过沿环传递的令牌决定发送数据的站点
eg
IEEE 802.5 令牌环网
IEEE 802.4 令牌总线网
光纤分布式数据接口FDDI
已被淘汰
随机接入
站点通过竞争，随机地在信道上发送数据
产生碰撞（两个或以上的站点同时发送数据），则站点数据均发送失败
解决的主要问题
如何避免冲突
发送冲突如何加快恢复通信
eg：共享式以太网
ALOHA协议
直接发送数据，冲突便重传
适用于信道负载低
CSMA/CD协议
检测信道忙闲状态，闲时发送数据
工作步骤
先听再发
发送前监听信道状态
边听边发
发送数据过程，监听是否有冲突
冲突停止
有冲突马上停止发送
延迟重发
发生冲突时，发送端延迟一个随机时间
二进制指数退避
随机时间范围为 1~2^(发生冲突次数) 个时隙
最多为1024个时隙
当冲突次数达到16时，便向上一层提交出错报告
时隙
一个往返时间，亦称争用期
扩展局域网
数据帧的处理
通过转发表判断转发数据的接口
当查找不到对应的地址，则进行广播（泛洪）
转发端口与接收端口一致时，丢弃
交换机的后向学习算法
交换机接收到数据时，会将MAC地址及端口填入转发表
每条记录均有自己的有效时间，到时讲自动删除
生成树协议
单点故障
通过增加冗余资源解决
产生了环路问题
产生问题
广播风暴
通过广播转发的数据帧在环路中不断循环
地址震荡
同一个数据帧将通过不同的接口接收到
每接受一次便将转发表的该记录更新一次
工作原理
将冗余的链路设置为待命状态，不传输数据
步骤
BID
由优先级（默认32768）、MAC地址构成
PID
由优先级（默认128）、端口编号构成
cost
路径开销
选举根桥
依据
较小的BID
非根交换机选举根端口
较小的cost
较小的对端BID
较小的对端PID
每个网段选举指定端口
较小的PID
阻塞其他端口
高速以太网
速率达到100Mbps及以上的以太网
100BASE-T以太网
传输介质
双绞线
拓扑结构
星形拓扑
速度
100Mbit/s
协议
IEEE802.3的CSMA/CD
传输方式
全双工
吉比特以太网
1Gbit/s
半双工使用CSMA/CD，全双工不用
全双工和半双工
特点
与10BASE-T和100BASE-T技术向后兼容
分组突发功能
10吉比特以太网和更快的以太网
使用以太网进行宽带接入
虚拟局域网
隔开局域网的物理结构和逻辑结构
即隔离广播域
组网方法
交换机端口号
MAC地址
网络层地址
IP广播组
802.1Q帧结构
在SMAC字段与Type字段中间加入了Tag字段
Tag（4字节）
TPID（2字节）
取值固定0x8100
PRI（3比特）
表示帧的优先级，值越大优先级越高
CFI（1比特）
为0表示为经典格式
为1表示为非经典格式
VLAN ID（12比特）
唯一表示以太网帧所属VALN
取值0~4095（0与4095不用于表示VLAN）
交换机端口
类型
Access
一般用于连接用户计算机
端口的PVID与端口所属VLAN ID相同（默认为1）
接收处理方法
一般只接收未打标签的普通以太网MAC帧
根据接收帧的端口PVID打标签
发送处理方法
帧中的VID与端口的PVID相等，则去标签转发
Trunk
一般用于交换机之间或交换机与路由器之间的互连
可以属于多个VLAN
用户可设置PVID，默认为1
对VID等于PVID的帧，去标签转发
对VID不等于PVID的帧，直接转发
Hybrid
可用于交换机之间或交换机与路由器之间的互连
亦可用于交换机与用户计算机之间的互连
查看VID是否在端口的去标签列表中
存在，去标签转发
不存在，直接转发
接收未打标签的帧，给帧打标签
直接接收已打标签的帧
缺省VLAN ID
思科：本征VLAN
华为：端口VLAN ID，即PVID
