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交换机基础知识 Reliable and Affordable Selection of Switches for Home and Business 1 目录 2 以太网概念以太网概念以太网是一种能够使计算机进行相互传递信息的介质,它利用二进制位形成一个个的字节,这些字节然后组合成一帧帧的数据。帧有一个起点,我们称之为帧头;也有终点,我们称之为作帧尾。以太网由许多物理网段组合而成,每个网段包括一些导线和与导线相连的网络设备。 3 MAC 地址 MAC 地址 MAC 地址有 48位,它可以转换成 12位的十六进制数。这个数分成三组, 每组有四个数字,中间以点分开。 MAC 地址有时也称为点分十六进制数。为了确保 MAC 地址的唯一性, IEEE 对这些地址进行管理。每个地址由两部分组成,分别是供应商代码和序列号。供应商代码代表 NIC (网络接口卡)制造商的名称,它占用 MAC 的前六位 16进制数字,即 24位二进制数字。序列号由供应商管理,它占用剩余的 6位地址,或最后的 24位二进制数字。 4 MAC 地址分类 MAC 地址分类从实际使用的角度看,以太网的 MAC 地址可以分为三类,分别是单播地址、多播地址、广播地址: 单播地址:第一字节最低位为 0, 。用于网段中两个特定设备之间的通信, 可以作为以太网帧的源和目的 MAC 地址; 多播地址:第一字节最低位为 1, 。用于网段中一个设备和其他多个设备通信, 只能作为以太网帧的目的 MAC ; 广播地址:48位全 1, 。用于网段中一个设备和其他所有设备通信, 只能作为以太网帧的目的 MAC 。 5 以太网帧格式以太网帧格式 6 以太网 CSMA/CD 以太网 CSMA/CD 文雅交谈规则: 先听后说边听边说有人打岔,回避不说话题未完,找机会再说在CSMA/CD 方式下,在一个时间段,只有一个节点能够在导线上传送数据。如果其他节点想传送数据,必须等到正在传输的节点的数据传送结束后才能开始传输数据。以太网之所以称作共享介质就是因为节点共享同一根导线这一事实。 7 以太网的典型设备-HUB 以太网的典型设备-HUB HUB 是一种典型的采用以太网 CSMA/CD 机制的设备,其主要作用是: 被用作网络设备的集中点放大信号无路径检测或交换从HUB 的作用可以看出, HUB 对所连接的 LAN 只做信号的中继,工作在网络的物理层,连接在 HUB 上的所有物理设备相当于连接在同一根导线上, 都处于同一个冲突域和广播域。因此,在网络设备很多的情况下,设备之间的冲突将会很严重,并且导致广播泛滥,严重影响网络地性能。 8 目录 9 所谓二层交换机,其进行转发的依据就是以太网帧的二层信息,即 MAC 地址且是帧的目的 MAC 地址。交换机接收到一个以太网帧后,然后根据该帧的目的MAC ,把报文从正确的端口转发出去,该过程称为二层交换,对应的设备称为二层交换机。在这里稍微提一下,在二层交换机之前用于二层交换机的设备是透明网桥,它和二层交换机的最大区别就是:透明网桥只有两个端口,而交换机的端口数目远远超过两个。二层交换机概念二层交换机概念 port1 port2 port3 port4 port5 port6 MAC MAC MAC MAC MAC MAC 二层交换引擎 L2FDB Switch ASIC 10