光網絡產品課程開發(fā)室以太網技術基礎ISSUE10

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,TB000003以太網技術基礎,ISSUE1.0,光網絡產品課程開發(fā)室,引入,ET1單板可以,使,使OptiX2500+,(Metro3000),產品具有直接接入數(shù)據(jù)業(yè)務的,功,功能，從而將現(xiàn)有的SDH 網升,級,級為可以傳送以,太,太網業(yè)務的SDH網絡為了使大家能更,好,好地掌握ET1,單,單板以太網業(yè)務,配,配置的原理，我,們,們先要學習一些,以,以太網的基礎知,識,識和基本概念我們有必要掌握,以,以太網的業(yè)務配,置,置,學習目標,了解以太網發(fā)展,的,的過程,掌握以太網發(fā)展,的,的各個階段的網,絡,絡特性的優(yōu)點、,缺,缺點,學習完本課程，,您,您應該能夠：,參考資料,以太網技術,VLAN基礎,生成樹協(xié)議原,理,理及配置,以太網基礎知識,以太網起源（原,始,始社會）,HUB出現(xiàn)（奴,隸,隸社會）,L2出現(xiàn)（封建,社,社會）,VLAN出現(xiàn)（,資,資本主義社會）,L3出現(xiàn)（社會,主,主義社會）,GE/10GE,出,出現(xiàn)（未來社,會,會）,以太網起源,以太網通信的原,則,則：,同一時刻只能有,一,一臺主機在發(fā)送,，,，但可以有多臺,主,主機,同時接收廣,播,播；,如果一個以太網,報,報文被完全發(fā)送,出,出去，則在鏈路,上,上肯,定不會發(fā)生沖突,，,，即理論上不再,需,需要發(fā)送第二次,。

以太網起源,原始社會的主要,矛,矛盾,原始社會中沒有,階,階級關系，所有,的,的主機都以平等,的,的地位連接到同,軸電纜上，但如,果,果以太網中主機,數(shù),數(shù)目較多，則存,在,在以下嚴重問題,：,：,介質可靠性差,沖突嚴重,廣播泛濫,無任何安全性,其中介質可靠性差是原始社會的主,要,要社會矛盾，當,時,時的社會生產力,異,異常低下以太網基礎知識,以太網起源（原,始,始社會）,HUB出現(xiàn)（奴,隸,隸社會）,L2出現(xiàn)（封建,社,社會）,VLAN出現(xiàn)（,資,資本主義社會）,L3出現(xiàn)（社會,主,主義社會）,GE/10GE,出,出現(xiàn)（未來社,會,會）,HUB出現(xiàn),從同軸電纜到雙,絞,絞線：,80年代末期，,非,非屏蔽雙絞線（UTP）出現(xiàn)，,并,并迅速得到廣泛,的,的應用UTP,的,的巨大優(yōu)勢在于,：,：,價格低廉，只有,同,同軸電纜的幾分,之,之一；,制作簡單，成功,率,率高；,收發(fā)使用不同的,線,線纜，為實現(xiàn)全,雙,雙工奠定了物質,基,基礎；,邏輯拓撲依舊是,總,總線的，但物理,拓,拓撲變?yōu)樾切危?使,使單段線纜的故,障,障不會影響到這,個,個網絡HUB出現(xiàn),傳統(tǒng)以太網連接,設,設備,HUB,設備工作模型,：,僅僅是物理上的,連,連接設備,HUB出現(xiàn),傳統(tǒng)以太網連接,設,設備,HUB,設備工作原理,：,所有的HUB都,是,是半雙工的,HUB僅僅改變,了,了以太網的物理,拓,拓撲,HUB出現(xiàn),HUB的沖突域,：,：,HUB對所連接,的,的LAN只做信,號,號的中繼，,所有的物理設備,構,構成了一個沖突,域,域。

HUB出現(xiàn),HUB（奴隸,社,社會）的主要矛,盾,盾,從奴隸社會開始,，,，以太網中第一,次,次出現(xiàn)了階級的,概,概念：統(tǒng)治階級,和,和被統(tǒng)治階級被,被統(tǒng)治階級通常,是,是生產者（主機,）,），網絡中的流,量,量只要由生產者,產,產生統(tǒng)治階級,通,通常指網絡中的,連,連接和交換設備,（,（HUB），雖,然,然他們不從事生,產,產勞動，但卻對,勞,勞動果實有分配,權,權奴隸社會存,在,在如下社會矛盾,：,：,沖突嚴重,廣播泛濫,無任何安全性,其中沖突嚴重是奴隸社會的主,要,要社會矛盾，當,時,時的社會生產力,非,非常低下以太網基礎知識,以太網起源（原,始,始社會）,HUB出現(xiàn)（奴,隸,隸社會）,L2出現(xiàn)（封建,社,社會）,VLAN出現(xiàn)（,資,資本主義社會）,L3出現(xiàn)（社會,主,主義社會）,GE/10GE,出,出現(xiàn)（未來社,會,會）,L2出現(xiàn),BRIDGE/,以,以太網交換機/L2設備工作模,型,型,：,L2出現(xiàn),二層交換機原理,：,：,接收網段上的所,有,有數(shù)據(jù)幀；,利用接收數(shù)據(jù)幀,中,中的源MAC地,址,址來建立MAC,地,地址表（源地址,自,自學習），使用,地,地址老化機制進,行,行地址表維護；,在MAC地址表,中,中查找數(shù)據(jù)幀中,的,的目的MAC地,址,址，如果找到就,將,將該數(shù)據(jù)幀發(fā)送,到,到相應的端口（,不,不包括源端口）,，,，如果找不到，,就,就向所有的端口,（,（不包括源端口,）,）發(fā)送；,向所有端口（不,包,包括源端口）轉,發(fā),發(fā)廣播幀和多播,幀,幀。

問題,為什么向所有的,端,端口發(fā)送數(shù)據(jù)幀,時,時不包含源端口,呢,呢？,解答,不向源端發(fā)送，,是,是為了防止廣播,風,風暴原因:,從這個端口接收,的,的報文，肯定被,這,這個端口所在的,網,網段已知，所以,沒,沒有必要從這個,端,端口再發(fā)送一遍,不僅僅是沒有必,要,要的問題，而是,一,一定不能再發(fā)送,，,，因為這樣一個,報,報文會在網段中,出,出現(xiàn)兩次造成,嚴,嚴重錯誤L2出現(xiàn),二層交換機硬件,結,結構：,L2的轉發(fā)完全,由,由硬件通過ASIC實現(xiàn)L2出現(xiàn),全雙工就是解放,生,生產力：,實現(xiàn)全雙工的物,質,質保證：,支持全雙工的網,卡,卡芯片收發(fā)線,路,路完全分離,物理介質點到,點,點的連接（HUB都是半雙工的,）,）全雙工對以太網,技,技術的影響：,最大吞吐量達到,雙,雙倍速率；從根,本,本上解決了以太,網,網的沖突問題，,以,以太網從此告別CSMA/CD,支持全雙工的設,備,備：,最近10年制造,的,的網卡、L2、,路,路由器，HUB,除,除外L2出現(xiàn),生成樹協(xié)議(STP)解決環(huán)路,問,問題：,通過阻斷冗余鏈,路,路來消除橋接網,絡,絡中可能存在的,路,路徑回環(huán)當前活動路徑發(fā),生,生故障時激活冗,余,余備份鏈路恢復,網,網絡連通性。

L2出現(xiàn),沖突域：,L2對所接收到,的,的數(shù)據(jù)幀根據(jù)MAC地址進行二,層,層轉發(fā)，沖突域,被,被限制到了一個,端,端口上但是無,法,法限制廣播域的,大,大小L2出現(xiàn),L2（封建社會,）,）的主要矛盾,在封建社會中，,全,全雙工和L2帶,來,來了以太網社會,生,生產力的兩次重,大,大飛躍，徹底解,決,決了困擾以太網,的,的沖突問題，極,大,大的促進了社會,進,進步并且以太,網,網的安全性也有,所,所提高但封建,社,社會仍舊存在如,下,下社會矛盾：,廣播泛濫,安全性仍舊無法,得,得到有效的保證,其中廣播泛濫嚴重是封建社會的主,要,要社會矛盾以太網基礎知識,以太網起源（原,始,始社會）,HUB出現(xiàn)（奴,隸,隸社會）,L2出現(xiàn)（封建,社,社會）,VLAN出現(xiàn)（,資,資本主義社會）,L3出現(xiàn)（社會,主,主義社會）,GE/10GE,出,出現(xiàn)（未來社,會,會）,VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,的,的起,源,源,基,于,于端,口,口分,組,組：,解決,廣,廣播,泛,泛濫,問,問題,的,的主,導,導思,想,想：,將,將沒,有,有互,訪,訪需,求,求的,主,主機,隔,隔離,開,開特點,：,：實現(xiàn),簡,簡單,，,，但,只,只能,適,適用,于,于一,臺,臺交,換,換機,。

VLAN,出,出現(xiàn),多個,交,交換,機,機,劃,分,分VLAN,：,：,特點,：,：必須,有,有統(tǒng),一,一的,標,標準,VLAN,VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,的,的標,準,準：IEEE802.1Q,：,：,VLANID12bits,范,范圍,：,：（04095,）,）,正是,這,這12bits徹,底,底改,變,變了,傳,傳統(tǒng),的,的以,太,太網,VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,的,的劃,分,分：,根據(jù),使,使用,策,策略,不,不同,，,，VLAN,可,可以,分,分為,：,：,基于,端,端口,劃,劃分,的,的VLAN,基于MAC地,址,址劃,分,分的VLAN,基于,網,網絡,層,層協(xié),議,議劃,分,分的VLAN,基于IP,組,組播,的,的VLAN,基于,組,組合,策,策略,的,的VLAN,VLAN,出,出現(xiàn),以太,網,網設,備,備與802.1Q,幀,幀：,以太,網,網中,的,的哪,些,些設,備,備識,別,別802.1Q幀,格,格式,？,？,網絡,終,終端,用,用戶,設,設備,（如,安,安裝,了,了以,太,太網,卡,卡的,計,計算,機,機）,網絡,交,交換,互,互連,設,設備,（如,以,以太,網,網交,換,換機,）,）,VLAN,出,出現(xiàn),以太,網,網交,換,換機,的,的端,口,口分,類,類：,Access/Untagged/,端,端口,：,：,如果,以,以太,網,網交,換,換機,的,的某,個,個端,口,口所,連,連的,設,設備,（,（通,常,常,連接,的,的是,主,主機,）,）都,不,不識,別,別802.1Q幀,，,，那,么,么該,端,端口,就是Access,端,端口,。

Trunk/TagAware/Tagged/端,口,口：,如果,以,以太,網,網交,換,換機,的,的某,個,個端,口,口所,連,連的,設,設備,（,（通,常,常,連接L2,）,）可,以,以識,別,別802.1Q幀,，,，那,么,么該,端,端口,就,就是,Trunk端,口,口VLAN,出,出現(xiàn),三個ID,：,：,VID：,以太,網,網幀,中,中所,攜,攜帶,的,的表,示,示該,幀,幀所,屬,屬的VLAN,的,的ID，,（就,是,是改,變,變以,太,太網,世,世界,的,的那12,個,個bit,）,）PVID,：,：,L2,上,上的,所,所有,端,端口,（,（包,括,括Acess,和,和Trunk,）,），,必,必須,指,指明,屬,屬于,哪,哪個VLAN,TrunkallowVlanID,：,：,在Trunk,端,端口,上,上，,必,必須,標,標識,出,出允,許,許那,些,些vlan通,過,過VLAN,出,出現(xiàn),三大,紀,紀律,：,：,UNTAGGED,端,端口,不,不能,接,接TAGGED端,口,口兩個,相,相連,的,的TAGGED端,口,口的PVID,值,值要,求,求一,致,致與不,支,支持802.1Q,的,的設,備,備相,連,連的,端,端口,不,不能,是,是TAGGED端,口,口。

VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,（,（,資,資本,主,主義,社,社會,）,）的,主,主要,矛,矛盾,在資,本,本主,義,義社,會,會中,，,，VLAN技,術,術成,功,功地,解,解決,了,了廣,播,播問,題,題，,并,并且,使,使以,太,太網,的,的安,全,全性,有,有了,進,進一,步,步的,提,提高,，,，此,時,時的,以,以太,網,網技,術,術趨,于,于完,美,美，,社,社會,生,生產,力,力極,大,大提,高,高，,社,社會,物,物質,生,生產,空,空前,繁,繁榮,但,資,資本,主,主義,社,社會,仍,仍舊,存,存在,如,如下,社,社會,矛,矛盾,：,：,人民,群,群眾,日,日益,增,增長,的,的過,量,量物,質,質文,化,化需,求,求與,落,落后,的,的社,會,會生,產,產力,之,之間,的,的矛,盾,盾,例如,：,：使,用,用VLAN來,劃,劃分,網,網絡,后,后，,網,網絡,的,的效,率,率提,高,高不,少,少，,可,可是,本,本來,不,不需,要,要相,互,互訪,問,問的,兩,兩個,部,部門,，,，現(xiàn),在,在又,要,要少,量,量的,訪,訪問,需,需求,，,，該,怎,怎么,辦,辦到,呢,呢？,VLAN,出,出現(xiàn),解決,辦,辦法,使,使用,路,路由,器,器連,接,接不,同,同的VLAN,前提,：,：VLAN,和,和IP子,網,網間,是,是一,對,對一,的,的關,系,系。

以太,網,網基,礎,礎知,識,識,以太,網,網起,源,源（,原,原始,社,社會,）,）,HUB出,現(xiàn),現(xiàn)（,奴,奴隸,社,社會,）,）,L2,出,出現(xiàn),（,（封,建,建社,會,會）,VLAN,出,出現(xiàn),（,（資,本,本主,義,義社,會,會）。