光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品課程開(kāi)發(fā)室以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)ISSUE

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,TB000003以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ),ISSUE1.0,光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品課程開(kāi)發(fā)室,引入,ET1單板可以使OptiX 2500+,(Metro3000),產(chǎn)品具有直接,接入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的功能,，從而將現(xiàn)有的 SDH 網(wǎng)升級(jí)為可以傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的SDH網(wǎng)絡(luò)。,為了使大家能更好地掌握ET1單板以太網(wǎng)業(yè)務(wù)配置的原理，我們先要學(xué)習(xí)一些以太網(wǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念。,我們有必要掌握以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)配置,學(xué)習(xí)目標(biāo),了解以太網(wǎng)發(fā)展的過(guò)程,掌握以太網(wǎng)發(fā)展的各個(gè)階段的網(wǎng)絡(luò)特性的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn),學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：,參考資料,以太網(wǎng)技術(shù),VLAN基礎(chǔ),生成樹(shù)協(xié)議原理及配置,以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí),以太網(wǎng)起源（原始社會(huì)）,HUB出現(xiàn)（奴隸社會(huì)）,L2出現(xiàn)（封建社會(huì)）,VLAN出現(xiàn)（資本主義社會(huì)）,L3出現(xiàn)（社會(huì)主義社會(huì)）,GE/10GE 出現(xiàn)（未來(lái)社會(huì)）,以太網(wǎng)起源,以太網(wǎng)通信的原則：,同一時(shí)刻只能有一臺(tái)主機(jī)在發(fā)送，但可以有多臺(tái)主機(jī),同時(shí)接收廣播；,如果一個(gè)以太網(wǎng)報(bào)文被完全發(fā)送出去，則在鏈路上肯,定不會(huì)發(fā)生沖突，即理論上不再需要發(fā)送第二次。,以太網(wǎng)起源,原始社會(huì)的主要矛盾,原始社會(huì)中沒(méi)有階級(jí)關(guān)系，所有的主機(jī)都以平等的地位連接到同,軸電纜上，但如果以太網(wǎng)中主機(jī)數(shù)目較多，則存在以下嚴(yán)重問(wèn)題：,介質(zhì)可靠性差,沖突嚴(yán)重,廣播泛濫,無(wú)任何安全性,其中,介質(zhì)可靠性差,是原始社會(huì)的主要社會(huì)矛盾，當(dāng)時(shí)的社會(huì)生產(chǎn)力異常低下。,以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí),以太網(wǎng)起源（原始社會(huì)）,HUB出現(xiàn)（奴隸社會(huì)）,L2出現(xiàn)（封建社會(huì)）,VLAN出現(xiàn)（資本主義社會(huì)）,L3出現(xiàn)（社會(huì)主義社會(huì)）,GE/10GE 出現(xiàn)（未來(lái)社會(huì)）,HUB出現(xiàn),從同軸電纜到雙絞線：,80年代末期，非屏蔽雙絞線（UTP）出現(xiàn)，并迅速得到廣泛的應(yīng)用。UTP的巨大優(yōu)勢(shì)在于：,價(jià)格低廉，只有同軸電纜的幾分之一；,制作簡(jiǎn)單，成功率高；,收發(fā)使用不同的線纜，為實(shí)現(xiàn)全雙工奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)；,邏輯拓?fù)湟琅f是總線的，但物理拓?fù)渥優(yōu)樾切?，使單段線纜的故障不會(huì)影響到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。,HUB出現(xiàn),傳統(tǒng)以太網(wǎng)連接設(shè)備,HUB,設(shè)備工作模型,：,僅僅是物理上的連接設(shè)備,HUB出,現(xiàn),現(xiàn),傳統(tǒng),以,以太,網(wǎng),網(wǎng)連,接,接設(shè),備,備,HUB,設(shè)備,工,工作,原,原理,：,所有,的,的HUB,都,都是,半,半雙,工,工的,HUB僅,僅,僅改,變,變了,以,以太,網(wǎng),網(wǎng)的,物,物理,拓,拓?fù)?HUB出,現(xiàn),現(xiàn),HUB的,沖,沖突,域,域：,HUB對(duì),所,所連,接,接的LAN只,做,做信,號(hào),號(hào)的,中,中繼,，,，,所有,的,的物,理,理設(shè),備,備構(gòu),成,成了,一,一個(gè),沖,沖突,域,域。,HUB出,現(xiàn),現(xiàn),HUB,（,（奴,隸,隸社,會(huì),會(huì)）,的,的主,要,要矛,盾,盾,從奴,隸,隸社,會(huì),會(huì)開(kāi),始,始，,以,以太,網(wǎng),網(wǎng)中,第,第一,次,次出,現(xiàn),現(xiàn)了,階,階級(jí),的,的概,念,念：,統(tǒng),統(tǒng)治,階,階級(jí),和,和被,統(tǒng),統(tǒng)治,階,階級(jí),。,。被,統(tǒng),統(tǒng)治,階,階級(jí),通,通常,是,是生,產(chǎn),產(chǎn)者,（,（主,機(jī),機(jī)）,，,，網(wǎng),絡(luò),絡(luò)中,的,的流,量,量只,要,要由,生,生產(chǎn),者,者產(chǎn),生,生。,統(tǒng),統(tǒng)治,階,階級(jí),通,通常,指,指網(wǎng),絡(luò),絡(luò)中,的,的連,接,接和,交,交換,設(shè),設(shè)備,（,（HUB,）,），,雖,雖然,他,他們,不,不從,事,事生,產(chǎn),產(chǎn)勞,動(dòng),動(dòng)，,但,但卻,對(duì),對(duì)勞,動(dòng),動(dòng)果,實(shí),實(shí)有,分,分配,權(quán),權(quán)。,奴,奴隸,社,社會(huì),存,存在,如,如下,社,社會(huì),矛,矛盾,：,：,沖突,嚴(yán),嚴(yán)重,廣播,泛,泛濫,無(wú)任,何,何安,全,全性,其中沖突,嚴(yán),嚴(yán)重是奴,隸,隸社,會(huì),會(huì)的,主,主要,社,社會(huì),矛,矛盾,，,，當(dāng),時(shí),時(shí)的,社,社會(huì),生,生產(chǎn),力,力非,常,常低,下,下。,以太,網(wǎng),網(wǎng)基,礎(chǔ),礎(chǔ)知,識(shí),識(shí),以太,網(wǎng),網(wǎng)起,源,源（,原,原始,社,社會(huì),）,）,HUB出,現(xiàn),現(xiàn)（,奴,奴隸,社,社會(huì),）,）,L2,出,出現(xiàn),（,（封,建,建社,會(huì),會(huì)）,VLAN,出,出現(xiàn),（,（資,本,本主,義,義社,會(huì),會(huì)）,L3,出,出現(xiàn),（,（社,會(huì),會(huì)主,義,義社,會(huì),會(huì)）,GE/10GE,出,出現(xiàn),（,（未,來(lái),來(lái)社,會(huì),會(huì)）,L2,出,出現(xiàn),BRIDGE/以,太,太網(wǎng),交,交換,機(jī),機(jī)/L2,設(shè),設(shè)備,工,工作,模,模型,：,L2,出,出現(xiàn),二層,交,交換,機(jī),機(jī)原,理,理：,接收,網(wǎng),網(wǎng)段,上,上的,所,所有,數(shù),數(shù)據(jù),幀,幀；,利用,接,接收,數(shù),數(shù)據(jù),幀,幀中,的,的源MAC地,址,址來(lái),建,建立MAC地,址,址表,（,（源,地,地址,自,自學(xué),習(xí),習(xí)）,，,，使,用,用地,址,址老,化,化機(jī),制,制進(jìn),行,行地,址,址表,維,維護(hù),；,；,在MAC,地,地址,表,表中,查,查找,數(shù),數(shù)據(jù),幀,幀中,的,的目,的,的MAC,地,地址,，,，如,果,果找,到,到就,將,將該,數(shù),數(shù)據(jù),幀,幀發(fā),送,送到,相,相應(yīng),的,的端,口,口（,不,不包,括,括源,端,端口,）,），,如,如果,找,找不,到,到，,就,就向,所,所有,的,的端,口,口（,不,不包,括,括源,端,端口,）,）發(fā),送,送；,向所,有,有端,口,口（,不,不包,括,括源,端,端口,）,）轉(zhuǎn),發(fā),發(fā)廣,播,播幀,和,和多,播,播幀,。,。,問(wèn)題,為什,么,么向,所,所有,的,的端,口,口發(fā),送,送數(shù),據(jù),據(jù)幀,時(shí),時(shí)不,包,包含,源,源端,口,口呢,？,？,解答,不向,源,源端,發(fā),發(fā)送,，,，是,為,為了,防,防止,廣,廣播,風(fēng),風(fēng)暴,。,。,原因:,從這,個(gè),個(gè)端,口,口接,收,收的,報(bào),報(bào)文,，,，肯,定,定被,這,這個(gè),端,端口,所,所在,的,的網(wǎng),段,段已,知,知，,所,所以,沒(méi),沒(méi)有,必,必要,從,從這,個(gè),個(gè)端,口,口再,發(fā),發(fā)送,一,一遍,。,。,不僅,僅,僅是,沒(méi),沒(méi)有,必,必要,的,的問(wèn),題,題，,而,而是,一,一定,不,不能,再,再發(fā),送,送，,因,因?yàn)?這,這樣,一,一個(gè),報(bào),報(bào)文,會(huì),會(huì)在,網(wǎng),網(wǎng)段,中,中出,現(xiàn),現(xiàn)兩,次,次。,造,造成,嚴(yán),嚴(yán)重,錯(cuò),錯(cuò)誤,。,。,L2,出,出現(xiàn),二層,交,交換,機(jī),機(jī)硬,件,件結(jié),構(gòu),構(gòu)：,L2,的,的轉(zhuǎn),發(fā),發(fā)完,全,全由,硬,硬件,通,通過(guò)ASIC,實(shí),實(shí)現(xiàn),。,。,L2,出,出現(xiàn),全雙,工,工就,是,是解,放,放生,產(chǎn),產(chǎn)力,：,：,實(shí)現(xiàn)全雙,工,工的物質(zhì),保,保證：,支持全雙,工,工的網(wǎng)卡,芯,芯片收,發(fā),發(fā)線路完,全,全分離,物理介質(zhì),點(diǎn)到點(diǎn),的,的連接（HUB都,是,是半雙工,的,的）。,全雙工對(duì),以,以太網(wǎng)技,術(shù),術(shù)的影響,：,：,最大吞吐,量,量達(dá)到雙,倍,倍速率；,從,從根本上,解,解決了以,太,太網(wǎng)的沖,突,突問(wèn)題，,以,以太網(wǎng)從,此,此告別CSMA/CD。,支持全雙,工,工的設(shè)備,：,：,最近10,年,年制造的,網(wǎng),網(wǎng)卡、L2、路由,器,器，HUB除外。,L2出現(xiàn),生成樹(shù)協(xié),議,議(STP)解決,環(huán),環(huán)路問(wèn)題,：,：,通過(guò)阻斷,冗,冗余鏈路,來(lái),來(lái)消除橋,接,接網(wǎng)絡(luò)中,可,可能存在,的,的路徑回,環(huán),環(huán)。,當(dāng)前活動(dòng),路,路徑發(fā)生,故,故障時(shí)激,活,活冗余備,份,份鏈路恢,復(fù),復(fù)網(wǎng)絡(luò)連,通,通性。,L2出現(xiàn),沖突域：,L2對(duì)所,接,接收到的,數(shù),數(shù)據(jù)幀根,據(jù),據(jù)MAC,地,地址進(jìn)行,二,二層轉(zhuǎn)發(fā),，,，沖突域,被,被限制到,了,了一個(gè)端,口,口上。但,是,是無(wú)法限,制,制廣播域,的,的大小。,L2出現(xiàn),L2（封,建,建社會(huì)）,的,的主要矛,盾,盾,在封建社,會(huì),會(huì)中，全,雙,雙工和L2帶來(lái)了,以,以太網(wǎng)社,會(huì),會(huì)生產(chǎn)力,的,的兩次重,大,大飛躍，,徹,徹底解決,了,了困擾以,太,太網(wǎng)的沖,突,突問(wèn)題，,極,極大的促,進(jìn),進(jìn)了社會(huì),進(jìn),進(jìn)步。并,且,且以太網(wǎng),的,的安全性,也,也有所提,高,高。但封,建,建社會(huì)仍,舊,舊存在如,下,下社會(huì)矛,盾,盾：,廣播泛濫,安全性仍,舊,舊無(wú)法得,到,到有效的,保,保證,其中廣播泛濫,嚴(yán),嚴(yán)重是封建社,會(huì),會(huì)的主要,社,社會(huì)矛盾,。,。,以太網(wǎng)基,礎(chǔ),礎(chǔ)知識(shí),以太網(wǎng)起,源,源（原始,社,社會(huì)）,HUB出,現(xiàn),現(xiàn)（奴隸,社,社會(huì)）,L2出現(xiàn),（,（封建社,會(huì),會(huì)）,VLAN,出,出現(xiàn)（資,本,本主義社,會(huì),會(huì)）,L3出現(xiàn),（,（社會(huì)主,義,義社會(huì)）,GE/10GE,出,出現(xiàn)（未,來(lái),來(lái)社會(huì)）,VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,的,的起源,基于端,口,口分組：,解決廣播,泛,泛濫問(wèn)題,的,的主導(dǎo)思,想,想：將沒(méi),有,有互訪需,求,求的主機(jī),隔,隔離開(kāi)。,特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,，,，但只能,適,適用于一,臺(tái),臺(tái)交換機(jī),。,。,VLAN,出,出現(xiàn),多個(gè)交換,機(jī),機(jī)劃,分,分VLAN：,特點(diǎn)：必須有統(tǒng),一,一的標(biāo)準(zhǔn),VLAN。,VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,的,的標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.1Q,：,：,VLANID12bits,范,范圍：（04095）,正是這12bits徹底改,變,變了傳統(tǒng),的,的以太網(wǎng),。,。,VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,的,的劃分：,根據(jù)使用,策,策略不同,，,，VLAN可以,分,分為：,基于端口,劃,劃分的VLAN,基于MAC地址劃,分,分的VLAN,基于網(wǎng)絡(luò),層,層協(xié)議劃,分,分的VLAN,基于IP,組,組播的VLAN,基于組合,策,策略的VLAN,VLAN,出,出現(xiàn),以太網(wǎng)設(shè),備,備與802.1Q,幀,幀：,以太網(wǎng)中,的,的哪些設(shè),備,備識(shí)別802.1Q幀格式,？,？,網(wǎng)絡(luò)終端,用,用戶設(shè)備,（如安裝,了,了以太網(wǎng),卡,卡的計(jì)算,機(jī),機(jī)）,網(wǎng)絡(luò)交換,互,互連設(shè)備,（如以太,網(wǎng),網(wǎng)交換機(jī),）,）,VLAN,出,出現(xiàn),以太網(wǎng)交,換,換機(jī)的端,口,口分類：,Access/Untagged/,端,端口：,如果以太,網(wǎng),網(wǎng)交換機(jī),的,的某個(gè)端,口,口所連的,設(shè),設(shè)備（通,常,常,連接的是,主,主機(jī)）都,不,不識(shí)別802.1Q幀，那,么,么該端口,就是Access,端,端口。,Trunk/Tag Aware/Tagged/端,口,口：,如果以太,網(wǎng),網(wǎng)交換機(jī),的,的某個(gè)端,口,口所連的,設(shè),設(shè)備（通,常,常,連接L2,）,）可以識(shí),別,別802.1Q幀,，,，那么該,端,端口就是,Trunk端口。,VLAN,出,出現(xiàn),三個(gè)ID,：,：,VID：,以太網(wǎng)幀,中,中所攜帶,的,的表示該,幀,幀所屬的VLAN,的,的ID，,（就是改,變,變以太網(wǎng),世,世界的那12個(gè)bit）。,PVID,：,：,L2上的,所,所有端口,（,（包括Acess,和,和Trunk），,必,必須指明,屬,屬于哪個(gè)VLAN,。,。,Trunk allowVlanID,：,：,在Trunk端口,上,上，必須,標(biāo),標(biāo)識(shí)出允,許,許那些vlan通,過(guò),過(guò)。,。,VLAN,出,出現(xiàn),三大紀(jì)律,：,：,UNTAGGED,端,端口不能,接,接TAGGED端,口,口。,兩個(gè)相連,的,的TAGGED端,口,口的PVID值要,求,求一致。,與不支持802.1Q的設(shè),備,備相連的,端,端口不能,是,是TAGGED端,口,口。,VLAN,出,出現(xiàn),VLAN,（,（資本,主,主義社會(huì),）,）的主要,矛,矛盾,在資本主,義,義社會(huì)中,，,，VLAN技術(shù)成,功,功地解決,了,了廣播問(wèn),題,題，并且,使,使以太網(wǎng),的,的安全性,有,有了進(jìn)一,步,步的提高,，,，此時(shí)的,以,以太網(wǎng)技,術(shù),術(shù)趨于完,美,美，社會(huì),生,生產(chǎn)力極,大,大提高，,社,社會(huì)物質(zhì),生,生產(chǎn)空前,繁,繁榮。但,資,資本主義,社,社會(huì)仍舊,存,存在如下,社,社會(huì)矛盾,：,：,人民群眾,日,日益增長(zhǎng),的,的過(guò)量物,質(zhì),質(zhì)文化需,求,求與落后,的,的社會(huì)生,產(chǎn),產(chǎn)力之間,的,的矛盾,例如：使,用,用VLAN來(lái)劃分,網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)后，,網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)的效,率,率提高不,少,少，可是,本,本來(lái)不需,要,要相互訪,問(wèn),問(wèn)的兩個(gè),部,部門，現(xiàn),在,在又要少,量,量的訪問(wèn),需,需求，該,怎,怎么辦到,呢,呢？,VLAN,出,出現(xiàn),解決辦法,使用,路,路由器連,接,接不同的VLAN,前提：VLAN,和,和IP子,網(wǎng),網(wǎng)間是