以太网交换机常用功能及协议总结

以太网交换机常用功能及协议总结出了严格的要求，即具有高度的信息安全性、电信级的网络牢靠性、强大的网管功能，并且能保证用户的接入带宽，支持VLAN、组播、STP〔生成树协议〕、QoS保证、SNMP、RMON等功能和协议。VLAN与第3层〔路由〕2层〔交换〕LAN的构造能够明显改善整个网的性能。传2层LAN交换提倡平坦网络构造，充分利用线速交换功能传输数据，不是通过传统的路由器降低网络速度。同时，在构造平坦的大型网络中，常常会受到大量播送和偶然发生的播送风暴的困扰，使网络性能降低。过去，只能将网络分为更小的网段，各网段之间通过VLAN供给了另一种解决方案。VLANVLANVLAN802.1Q1998年出台的，802.1Q802.1QVLAN中专有性，标VLAN的方案。VLAN就是不考虑用户的物理位置而依据功能、应用等因素将用户规律上划分为一个个功能相对独立的工作组，每个用户主机都连接在一个支持VLAN的VLANVLANVLAN信息是相互隔离的。这样，将整个网络分割成多个不同的播送域。虚拟局域网〔VLAN〕的消灭打破了传统网络的很多固有观念，使网络构造变得敏捷、便利、随心所欲。VLAN优势缩小播送域，掌握播送风暴，提高带宽的使用率不同播送域的成员不能相互访问，供给网络安全性规律划分VLAN组，打破了地域的限制，当组成员物理位置变迁时减小搬迁的简单性MAC地址和源MAC地址之后，它是实现数据流过滤的根底。标记头由标记协议标识符(TagProtocolIdentifier，TPID)和标记掌握信息(TagControlInformation，TCI)TPIDTPID长两V2802.1QTagType0x8100。用户优先权：userpriority307，说明帧的优先权。flagIEEE802.5令牌的帧格式。VLAN标识符：VLANidentifier〔VLANID〕，12VLAN建立的关联。网桥可以依据以上信息将帧仅转发到与特定VLANID相关的端口，能够依据优先权打算转发帧的挨次。更重要的是，交换时机保存该标记；即使桥接仍旧是点到点的，该标记中的信息仍旧能够帮助帧在非路由网络中“路由“。通过VLAN，你可以跨越多个LAN，创立网络设备的规律组。这些规律组可能要跨越一个或多个第2层交换机，或者是建立在交换机到交VLAN就定义一个播送域。VLAN通过交换技术将通信量进展有效分别，从而更好地利用带宽，并可从规律的角度动身LAN根底设施分割成多个子网，它允许各个局域网运行不同的应用协议和拓扑构造。交换机可以支持VLAN的多种实现方式，如基于端口的VLAN、基于MAC地址的VLAN、基于VLAN等。基于端口的VLAN简洁通用，可以任意指定多个端口为一个VLAN，比较MACVLANMAC地址来设VLANVLAN，IP地址、子网掩码或协议类型来指定子网，这种定义方法的优点是当网络层的协议和IP地址转变时，交换机能自动识VLAN组播技术网络中的多媒体视频应可能在不同的网段/子网内，需要有多址播送路由协议才能使客户端工作站和效劳器相连接，组播技术解决了网络带宽无谓铺张的问题。基于MACIPVOD视频点播等大数据量传输时，并不是单独为每个用户分别发送数据包，而是以单一数据包的形式，经层层复制，在带宽占用率相当低的状况下，最终用户却能以相当平滑的速度接收数据包，ZONET的ZFS3024M可分别基于Layer2的MAC地址或Layer3的IP地址进展接收播送组的设定，对多媒体业务的开展有良好的支持。网络层组播协议实现解决终端的动态登记用Internet〔IGMPInternetGroupManagementlIGMPIGMP应答报文〔含组播组标识号〕来确定参与某个组播组，也可以主动向交换机发送恳求参加某个组播组的IGMP报文。除该项登记。组播路由协议IGMP协议确定组播组和交换机之间的组成员关系，但是交换机之间还需要有组播路由算法使信息包能够遍历全部连接组播组成员的交换机，这需要组播路由协议来完成。DVMRP协议DVMRP〔DistanceVectorMulticastRoutingProtocol〕名为距离向量组播选路协议。该协议分两步实现组播报文传送：第一步是反向路径转发，其次步是剪枝〔Prune〕。PIM协议PIM〔ProtocolIndependentMulticast〕Internet上唯一的商业使用的多址播送路由协议。它有两种模式：DM〔DenseMode密集模式〕SM〔SparseMode〕。DenseModeDVMRPMOSPF和PIM-DM都是基于这种密集模式下的协议；SparseMode络带宽也不充分的状况，PIM-SM和CoreBasedTrees(CBT)是基于这种稀疏模式下的组播路由协议。PIM变化时才播送，CPU负荷小；DVMRP周期性播送，CPU负荷大。其次层组播协议实现IGMPSnooping顾名思义，IGMPSnooping就是当网络层发送IGMP报文时，其次层通过某种手段侦听IGMPMAC组播地址。当收MAC地址的端口，实现组播功能，这种方法可以提高组播的效率。IGMPsnooping承受软件的方法，中断交换机的CPU，来告知交换机不必向没有多址播送应用需求的工作站播送，从而降低交换机的负荷容错技术网络容错就是避开单点故障，在网络某处发生故障的状况下，系统能正常运行。交换机应当在三个方面支持网络容错：链路冗余、生成树和主干〔Trunking〕通路。链路冗余技术链路冗余技术可以在交换机和网络之间定义两条链路：一条为主链路，另一条为备用链路。信息交换，主链路假设恢复，可以再重切换到主链路上。生成树〔STP〕技术生成树〔STP〕技术允许交换机之间存在冗余链路，正常状况下，交换机之间只允许一条链路工作，别的冗余链路被堵塞，这是通过生成树算法来实现的。态，保证交换机之间存在通信链路。一般是为每一个VLAN产生一个生成树，这样，每一个VLAN内都允许有冗余链路来保证系统的容错性。链路。这两条链路互为备份，只要有一条能正常通信，就能保证连接成功。而生成树技术可以在整个网络内设置冗余链路，只要网络连通性不被破坏，就能保证网络连接成功。主干〔Trunking〕技术第三种方法是主干〔Trunking〕技术，也叫链路聚合〔LinkAggregation〕技术。通过使用MACClient来说，链路的聚合在规律上等同于一条链路，只是链路通信容量增加了很多。链路聚合〔Trunking〕功能是将交换机的多个低带宽交换端口捆绑成一条高带宽链路，通过几个端口进展链路负载平衡，避开链路消灭拥塞现象，打比方来说，链路聚合就如同超市设置多个收银台以防止收银台过少而消灭消费者排队等候过长的现象。通过配置，可通过2个、3个或4个端口进展捆绑，分别负责特定端口的数据转发，防止单条链路转发速率过低而消灭丢包的现象。失效链路所连端口。主干中一条或多条物理链路失效，不会影响两台交换机的连通性，只是链路带宽随着失效链路数的增加而下降，因此主干技术是提高网络带宽和容错的有效方法QoS保证QoS〔QualityofService〕ATM中的专用术语，在IPQoS的，但利IP传VOD等多媒体信息的应用需求越来越多，IP作为一个打包的协议显得有点力不从心：延迟长且不为定值，丢包造成信号不连续且失真大。大，甚至报文丧失。假设以太网不能对信息流安排不同的优先级，时间敏感的数据流和一般QoS保证通过对数据流设置优先级来实现，实现优先级设置存在两种方法：一是基于IEEE802.1p标准的其次层链路帧优先级〔3BITS〕；二是基于Ipv4的TOS，只适合TCP/IP协议〔3BITS〕IP源地址、目的地址及它们的组合、源或目的TCP/UDPIP首部内容进展分类。配置和治理及其安全性益，除授权的网络治理员外，其它用户不能任凭操作。目前访问以太网交换机的途径主要有TelnetSNMP网管工作站；四是基WEB的网络治理系统。访问；其次种方法中用户终端可用远程登录协议Telnet，登录到网络设备上，通过用户终端命令完成对网络设备的访问。的用户名和口令。通过SNMPSNMP代理识别的公共字符串。假设代理能识别信息报中的公共字符串，则执行信息报指定的动作，否则，对信息报不予理睬。SNMPv2MD5SNMPWebWeb嵌入的方式，WebWeb地址，这样可以轻松Web效劳器时要供给口令，以保证安全性。网络监测和治理SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)简洁网络治理协议〔SNMP〕已成为治理分布的网络设备的主要手段，SNMP用嵌入在网络设们记录在本地系统治理信息库〔MIB〕MIB得到这些信息。MIBSNMP代理。传统的SNMP的模式存在如下缺陷：定时轮询铺张带宽，甚至有可能造成堵塞，随着网络规模增大问题更为突出。SNMP把全部负担都加在网络治理工作站上，CPU担当大量网络段的流量计算、分析工作。SNMP代理只记录反映单个监测段的信息，从中很难觉察整个网络系统的流量状态。MON(RemoteMonitoring)RMON同SNMPC/SRMON探测器或代理作为效劳器，保存采集到RMON代理SNMP实现。遍布在LANRMON代理，不会干扰网络，它能自开工作，无论何时消灭