从一个端口收,转发到所有其他端口
速率一致
没有帧的缓存
在hub端口上没有CSMA/CD机制:适配器检测冲突
提供网络管理功能
千兆以太网
采用标准的以太帧格式
允许点对点链路和共享广播信道
物理编码:8b10b编码
在共享模式,继续使用CSMA/CD MAC技术 ,节点间需要较短距离以提高利用率
交换模式:全双工千兆可用于点对点链路
站点使用专用信道,基本不会冲突,效率高
除非发往同一个目标站点
10 Gbps now !
802.11 Wireless LAN (WLAN)
所有的802.11标准都是用CSMA/CA进行多路访问
所有的802.11标准都有基站模式和自组织网络模式
802.11 LAN 体系结构
无线主机与基站通信
基站base station = 接入 点access point (AP)
基础设施模式下的基本服务 集Basic Service Set (BSS) (aka“cell”) 包括以下 构件:
无线主机
接入点(AP): 基站
自组织模式下:只有无 线主机
802.11: 信道与关联
802.11b: 2.4GHz-2.485GHz 频谱被分为11个相互不 同的但是部分重叠的频段
AP管理员为AP选择一个频率
可能的干扰: 邻居AP可能选择同样一个信道
主机: 必须在通信之前和AP建立associate
扫描所有的信道,侦听包含AP SSID和MAC地址的信标帧
被动扫描
选择希望关联的AP
可能需要执行鉴别(认证)[Chapter 8]
将会执行DHCP获得IP地址和AP所在的子网前缀
帧:地址
switches
Hub:集线器
网段(LAN segments) :可以允许一个站点发送的网络范围
在一个碰撞域,同时只允许一个站点在发送
如果有2个节点同时发送,则会碰撞
通常拥有相同的前缀,比IP子网更详细的前缀
所有以hub连到一起的站点处在一个网段,处在一个碰撞域
骨干hub将所有网段连到了一起
通过hub可扩展节点之间的最大距离
通过HUB,不能将10BaseT和100BaseT的网络连接到一起
交换机
链路层设备:扮演主动角色(端口执行以太网协议)
对帧进行存储和转发
对于到来的帧,检查帧头,根据目标MAC地址进行选择性 转发
当帧需要向某个(些)网段进行转发,需要使用 CSMA/CD进行接入控制
通常一个交换机端口一个独立网段
透明:主机对交换机的存在可以不关心
通过交换机相联的各节点好像这些站点是直接相联的一样
有MAC地址;无IP地址
即插即用,自学习:
交换机无需配置
主机有一个专用和直接到交换 机的连接
交换机缓存到来的帧
对每个帧进入的链路使用以太 网协议,没有碰撞;全双工
每条链路都是一个独立的 碰撞域
MAC协议在其中的作用弱 化了
交换:A-to-A’ 和 B-to-B’ 可 以同时传输,没有碰撞
交换机如何知道通过接口1 到达A,通过接口5到达 B’?
答: 自学习
交换机通过学习得到哪些 主机(mac地址)可以通 过哪些端口到达
当接收到帧,交换机 学习到发送站点所在 的端口(网段)
记录发送方MAC地址/ 进入端口映射关系, 在交换表中
交换机:过滤/转发
记录进入链路,发送主机的MAC地址
使用目标MAC地址对交换表进行索引
转发的例子
帧的目标: A’, 不知道 其位置在哪:泛洪
知道目标A对应的链路 : A’ 4 60 选择性发送到那个端 口
交换机可被级联到一起
交换机 vs. 路由器
都是存储转发设备,但层 次不同
交换机:链路层设备(检查 链路层头部)
路由器:网络层设备(检查 网络层的头部)
都有转发表:
交换机:维护交换表,按照 MAC地址转发
路由器维护路由表,执行路由算法
VLANS : 动机
BC:
CS用户搬到EE大楼办公室 ,但是希望连接到CS的交 换机?
接到多个交换机上 : 麻烦和浪费:96端口 /10个有用
如果都接到一个交换机上 ,在一个广播域
1、所有的层2广播流量 (ARP, DHCP,不知道 MAC地址对应端口的帧 )都必须穿过整个LAN
2、安全性/私密性的问题
Virtual Local Area Network : 带有VLAN功能的交换 机(们)可以被配置 成:一个物理LAN基础 设施,虚拟成多个 LANs
基于端口的VLAN: 交换机端口成组 ( 通过交换机管理软件),以至于 单个的交换机可以分成若干虚拟 LANs [ 物理上一个交换机 虚拟成多个局域网 ]
基于端口的VLAN
流量隔离: 从/到1-8端口 的流量只会涉及到1-8
也可以基于MAC地址进行VLAN定义
动态成员: 成员可以在 VLANs之间动态分配 router
在VLANs间转发:通过路由器进行 转发 (就像他们通过各自的交换 机相联一样)
实际操作中,设备生产商可以提供: 交换机和路由器的单一设备
VLANs 互联多个交换机
如果有多个交换机,希望它们相连并且共享VLANs信息
方法1:各交换机每个VLAN一个端口和另外交换机相应 VLAN端口相连->扩展性问题
trunk port干线端口: 多个交换机共享定义的VLAN,在它 们之间传输帧
帧在不同交换机上的一个VLAN上转发,不能够再使用vanilla 802.1帧 (必须要携带VLAN ID信息)
802.1q协议增加/移除附加的头部字段,用于在trunk端口上进行 帧的转发
802.1Q VLAN 帧格式