第3章 交换式以太网

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第三章 交换式以太网

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交换式以太网关于交换式以太网： 关于交换式以太网：交换式以太网：用交换机连接的以太网。 交换式以太网

从共享式以太网到交换式以太网

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交换式以太网交换机工作层次： 交换机工作层次：工作层次至少能达到数据链路层 数据链路层。 数据链路层发送方主机发送进程

接收方主机接收进程

发送方主机发送进程

接收方主机接收进程

应用层

应用层

应用层

应用层

传输层

传输层

传输层

传输层

网络层

网络层

网络层

网络层

交换机数据链路层

集线器物理层 物理层

数据链路层

数据链路层

数据链路层

数据链路层

物理层

物理层

物理层

物理层

011001100001100101……

……011001100001100101

011001100001100101……

……011001100001100101

交换机和集线器的功能层次对比Company Logo

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交换式以太网交换机的数据转发过程： 交换机的数据转发过程：Router Switch

MAC地址

端口 16 2 10 24

No!端口

00-50-56-C0-00-08 00-50-56-C0-00-01 00-11-D8-9E-74-D4 00-53-45-00-00-00

端口

端口

端口

2

10

16

24

······

Yes!

00-53-45-00-00-00 00-50-56-C0-00-01 类型

IP数据

FCS

PC1

PC2

PC3

PC4

00-50-56-C0-00-01

00-11-D8-9E-74-D4

00-50-56-C0-00-08

00-53-45-00-00-00Company Logo

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交换式以太网交换机的三种数据转发方式: 交换机的三种数据转发方式:1. 存储转发

交换机先将整个数据帧收下，检错之后再根据MAC地址转发。 2. 直通式转发 交换机不等整个帧接收完，一旦接收到MAC地址后就转发。 3. 无碎片直通式转发 交换机等接收到数据帧的前64字节后就根据MAC地址转发。

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交换式以太网交换机数据转发方式之存储转发： 交换机数据转发方式之存储转发： 存储转发检错Router Switch

端口

端口

端口

2

10

16

00-53-45-00-00-00 00-50-56-C0-00-01 类型

IP数据

FCS

PC1

PC2

PC3

PC4

00-50-56-C0-00-01

00-11-D8-9E-74-D4

00-50-56-C0-00-08

00-53-45-00-00-00Company Logo

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交换式以太网交换机存储转发方式的特点: 交换机存储转发方式的特点: 存储转发方式的特点可靠性好，节省网络线路带宽 可靠性好，节省网络线路带宽：因为能有差错检查， 所以不会转发无用的帧。如果转发了无用帧，到了接 收方经过检查发现有错还是会被丢弃，这样反而浪费 线路带宽。 传输时延较大：因为交换机检测到第一个信号，不立 传输时延较大 即转发，而是先将整个帧收下来然后再花时间进行差 错校验，所以肯定花去一定的时间，这样，从发送方 主机到接收方主机的传输时延势必也加大了。

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交换式以太网交换机数据转发方式之直通式转发： 交换机数据转发方式之直通式转发： 直通式转发R

outer Switch

端口

端口

端口

2

10

16

00-53-45-00-00-00 00-50-56-C0-00-01 类型

IP数据

FCS

PC1

PC2

PC3

PC4

00-50-56-C0-00-01

00-11-D8-9E-74-D4

00-50-56-C0-00-08

00-53-45-00-00-00Company Logo

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交换式以太网交换机直通式转发方式的特点: 交换机直通式转发方式的特点: 直通式转发方式的特点可靠性差，网络带宽浪费较多。 可靠性差，网络带宽浪费较多。

传输时延小。 传输时延小

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交换式以太网交换机数据转发方式之无碎片直通式转发： 交换机数据转发方式之无碎片直通式转发： 无碎片直通式转发64字节Router Switch

端口

端口

端口

2

10

16

00-53-45-00-00-00 00-50-56-C0-00-01 类型

IP数据1

IP数据2

FCS

PC1

PC2

PC3

PC4

00-11-D8-9E-74-D4 00-50-56-C0-00-01

00-50-56-C0-00-08

00-53-45-00-00-00Company Logo

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交换式以太网交换机无碎片直通式转发方式的特点: 交换机无碎片直通式转发方式的特点: 无碎片直通式转发方式的特点线路带宽浪费相对直通式转发要少很多， 线路带宽浪费相对直通式转发要少很多，但比存储转 发要多： 发要多：显然，无碎片直通式不会再转发残帧(即碎 片),因为它必须先接收64字节，而残帧都不到64字 节。但是由于仍然没有接收完整个帧即转发，因此也 无法校验差错，还是可能会转发错误帧。 传输时延小于存储转发式，接近于直通式。 传输时延小于存储转发式，接近于直通式。

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MAC地址

端口 16 2 10 24

交换式以太网 00-50-56-C0-00-0800-50-56-C0-00-01

交换机MAC地址学习： 交换机MAC地址学习： MAC地址学习Router

?

00-11-D8-9E-74-D4 00-53-45-00-00-00

······00-50-56-C0-00-01 00-50-56-C0-00-08 ··· 00-50-56-C0-00-01 00-50-56-C0-00-08 ···

Switch端口 端口 端口 端口

24

2

10 16

00-50-56-C0-00-01 00-50-56-C0-00-08 ···

PC1

PC300-50-56-C0-00-01 00-11-D8-9E-74-D4 ··· 00-50-56-C0-00-01 00-53-45-00-00-00 ···

00-50-56-C0-00-08 00-50-56-C0-00-01PC2

00-53-45-00-00-00

PC4

00-11-D8-9E-74-D4

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交换式以太网理解MAC地址表:——多交换机环境 地址表:——多交换机环境 理解 地址表

多交换机以太网络环境下的交换机MAC地址表Company Logo

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交换式以太网理解MAC地址表:——交换机和集线器混连的环境 地址表: 交换机和集线器混连的环境 理解 地址表

交换机和集线器混连环境下的交换机MAC地址表Company Logo

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交换式以太网交换式以太网的冲突域： 交换式以太网的冲突域：交换机能分割冲突域。 交换机能分割冲突域。

交换式以太网和共享式以太网互连时的冲突域Company Logo

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