网络工程设计与系统集成网络化学习场景问题思考学习目标：了解以太网发展过程，理解以太网通信原理，交换机原理。了解10Gbit/s以太网技术，理解多层交换技术，VLAN间的信息传递，以及交换机的性能与连接技术.基本掌握802.3规范与介质标准，以太网卡的功能结构，100Mbit/s/1Gbit/s技术，VLAN虚拟局域网的设计。掌握以太网卡安装与调试，交换机安装与调试，交换机连接技术，基于802.1Q协议的多层网络组建技术。不同VALN之间的路由配置技术。熟悉高速局域网技术与主流产品，能够依据用户组网需求，设计整体解决方案。重点知识：以太网通信原理，交换机原理，多层交换技术交换机安装与调试，交换机连接技术基于802.1Q协议的多层网络组建技术虚拟局域网的设计，VLAN间路由配置依据用户组网需求，设计整体解决方案难点知识：交换机工作原理10Gbit/s以太网技术虚拟局域网的设计，VLAN间路由配置技术以太网技术概述低层设备性能与使用交换机基本技术与配置VLAN技术与路由配置大学校园网系统集成4.1以太网技术概述4.1.1以太网技术标及发展1973年，2.98Mbit/s，Xerox1980年，10Mbit/s，Xerox、Digital和Intel1983年，以太网技术（802.3）、令牌总线（802.4）、令牌环（802.5）共同成为局域网领域的三大标准1995年，802.3u快速以太网标准1998年，802.3z千兆以太网标准2002年，IEEE通过了802.3ae万兆以太网标准高速以太网技术4.1.3100Mbit/s快速以太网技术快速以太网系统组成快速以太网自动协商快速以太网10/100Mbit/s自适应帧扩展技术帧突发技术4.1.510Gbit/s以太网技术万兆以太网的应用场合EP0N技术EPON与传统交换机组网主要区别4.2低层设备性能与使用网络设备在OSI模型中的位置4.2.1集线器性能与使用4.2.2收发器性能与使用以太网卡的功能结构交换机组成技术交换机基本配置与连接交换机的网桥技术交换机的交换技术4.3.1交换机组成技术交换机内存分类和用途4.3.2交换机基本配置与连接交换机基本配置管理地址配置。交换机运行时可通过Telnet登录，进行配置管理。这时，交换机需要配置一个IP地址，以便能通过PC进行Telnet。通常，交换机管理地址是在VLAN（虚拟子网）接口上配置的。设置默认网关IP地址，可使不同VLAN的PC机也能Telnet登录该交换机，进行运行管理。交换机连接交换机的帧交换过程采用软件实现每个网桥有一个生成树每个网桥一般不能多于16口地址学习转发/过滤决定的过程交换机动态的学习MAC地址并将它存在内容可寻址内存(CAM—content-addressablememory)每次交换机接收到一个数据帧后，向交换表中存放一个地址项，并且在该项上加上时间戳当CAM中已有的相关地址的每个数据帧到达后，表中地址相关的项的时间戳将被更新当地址的时间戳过期后，该项将从表中删除上述更新办法将使得交换表维持在一个较小的规模A站发送一帧数据到C站交换机(网桥)通过学习数据帧中的源地址，发现A站的MAC地址是在E0端口所连接的网段上，将这个关系项纪录到地址表中A站到C站的这个数据帧将被发送到E1、E2、E3(未知目的地状况下的单播——unknownunicast)C站发送一帧数据到D站交换机(网桥)通过学习数据帧中的源地址，发现C站的MAC地址是在E2端口所连接的网段上，将这个关系项纪录到地址表中C站到D站的这个数据帧将被扩散发送到E0、E1、E3(未知目的地状况下的单播——unknownunicast)A站发送一帧数据到C站目的地已知，数据帧不需要广播，则直接转发到E2端口的网段上组播:指向一组逻辑分组站点的特殊地址01-XX-XX-XX-XX-XX广播:用于和网络上所有节点通讯的地址FF-FF-FF-FF-FF-FFD站发送一个广播或组播的数据帧这些帧将被转发到E0、E1、E2端口所连的网络上存储-转发交换机接受整个数据帧，在转发到目的地之前，计算并校验数据帧末尾的CRC值直通(Cut-through)快速转发交换—在接受并读取了数据帧的目的MAC地址后就开始转发数据帧优点：降低延迟缺点：会转发错误数据交换机具备两个基本的功能：基于MAC地址建立和维护交换表(类似于网桥表)将数据帧交换到连接到目的地的接口交换机和网桥的区别交换机的运行速度较快通过微分段技术，交换机有创建虚拟局域网(VLANs)的能力网桥中的数据交换通过软件实现；交换机则采用硬件来实现数据交换(叫做“交换结构”“switchfabric”