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乙太網是一種產生較早,使用相當廣泛的區域網。乙太網最初是由Xerox公司研製而成的,在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司聯合開發為一個標準。並且在1980年由DEC公司和Xerox公司共同使之規範成形。後來它被作為802.3標準為電氣與電子工程師協會(IEEE)所採納。

1 乙太網 -簡介

乙太網是一種產生較早,使用相當廣泛的區域網。乙太網最初是由Xerox公司研製而成的,並且在1980年由DEC公司和Xerox公司共同使之規範成形。後來它被作為802.3標準為電氣與電子工程師協會(IEEE)所採納。

最開始乙太網只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(帶有衝突檢測的載波偵聽多路訪問)的訪問控制方法,通常把這種最早期的10Mbps乙太網稱之為標準乙太網。乙太網主要有兩種傳輸介質,那就是雙絞線和同軸電纜。所有的乙太網都遵循IEEE 802.3標準,下面列出是乙太網和IEEE 802.3之間的區別以及不同IEEE 802.3物理層協議之間的區別,在這些標準中前面的數字錶示傳輸速度,

單位是「Mbps」,最後的一個數字錶示單段網線長度(基準單位是100m),Base表示「基帶」的意思,Broad代表「帶寬」。它不是一種具體的網路,是一種技術規範。乙太網是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標準。該標準定義了在區域網(LAN)中採用的電纜類型和信號處理方法。乙太網在互聯設備之間以10~100Mbps的速率傳送信息包,雙絞線電纜10BaseT乙太網由於其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成為應用最為廣泛的乙太網技術。直擴的無線乙太網可達11Mbps,許多製造供應商提供的產品都能採用通用的軟體協議進行通信,開放性最好。

2 乙太網 -分類

一、標準乙太網
開始乙太網只有10Mbps的吞吐量,使用的是CSMA/CD(帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問)的訪問控制方法,這種早期的10Mbps乙太網稱之為標準乙太網。乙太網主要有兩種傳輸介質,那就是雙絞線和同軸電纜。所有的乙太網都遵循IEEE802.3標準,下面列出是IEEE802.3的一些乙太網絡標準,在這些標準中前面的數字錶示傳輸速度,單位是「Mbps」,最後的一個數字錶示單段網線長度(基準單位是100m),Base表示「基帶」的意思,Broad代表「帶寬」。
·10Base-5使用粗同軸電纜,最大網段長度為500m,基帶傳輸方法;
·10Base-2使用細同軸電纜,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法;
·10Base-T使用雙絞線電纜,最大網段長度為100m;
·1Base-5使用雙絞線電纜,最大網段長度為500m,傳輸速度為1Mbps;
·10Broad-36使用同軸電纜(RG-59/UCATV),最大網段長度為3600m,是一種寬頻傳輸方式;
·10Base-F使用光纖傳輸介質,傳輸速率為10Mbps;

二、快速乙太網
隨著網路的發展,傳統標準的乙太網技術已難以滿足日益增長的網路數據流量速度需求。在1993年10月以前,對於要求10Mbps以上數據流量的LAN應用,只有光纖分散式

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數據介面(FDDI)可供選擇,但它是一種價格非常昂貴的、基於100Mpbs光纜的LAN。1993年10月,GrandJunction公司推出了世界上第一台快速乙太網集線器Fastch10/100和網路介面卡FastNIC100,快速乙太網技術正式得以應用。隨後Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速乙太網裝置。與此同時,IEEE802工程組亦對100Mbps乙太網的各種標準,如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中繼器、全雙工等標準進行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u100BASE-T快速乙太網標準(FastEthernet),就這樣開始了快速乙太網的時代。
快速乙太網與原來在100Mbps帶寬下工作的FDDI相比它具有許多的優點,最主要體現在快速乙太網技術可以有效的保障用戶在布線基礎實施上的投資,它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接,能有效的利用現有的設施。快速乙太網的不足其實也是乙太網技術的不足,那就是快速乙太網仍是基於CSMA/CD技術,當網路負載較重時,會造成效率的降低,當然這可以使用交換技術來彌補。100Mbps快速乙太網標準又分為:100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類。
·100BASE-TX:是一種使用5類數據級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。它使用兩對雙絞線,一對用於發送,一對用於接收數據。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標準和IBM的SPT1類布線標準。使用同10BASE-T相同的RJ-45連接器。它的最大網段長度為100米。它支持全雙工的數據傳輸。
·100BASE-FX:是一種使用光纜的快速乙太網技術,可使用單模和多模光纖(62.5和125um)多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式,信號頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里,這與所使用的光纖類型和工作模式有關,它支持全雙工的數據傳輸。100BASE-FX特別適合於有電氣干擾的環境、較大距離連接、或高保密環境等情況下的適用。
·100BASE-T4:是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速乙太網技術。100Base-T4使用4對雙絞線,其中的三對用於在33MHz的頻率上傳輸數據,每一對均工作於半雙工模式。第四對用於CSMA/CD衝突檢測。在傳輸中使用8B/6T編碼方式,信號頻率為25MHz,符合EIA586結構化布線標準。它使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100米。

三、千兆乙太網
千兆乙太網技術作為最新的高速乙太網技術,給用戶帶來了提高核心網路的有效解決方案,這種解決方案的最大優點是繼承了傳統以太技術價格便宜的優點。千兆技術仍然是以太技術,它採用了與10M乙太網相同的幀格式、幀結構、網路協議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統。由於該技術不改變傳統乙太網的桌面應用、操作系統,因此可與10M或100M的乙太網很好地配合工作。

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升級到千兆乙太網不必改變網路應用程序、網管部件和網路操作系統,能夠最大程度地投資保護。為了能夠偵測到64Bytes資料框的碰撞,GigabitEthernet所支持的距離更短。GigabitEthernet支持的網路類型,如下表所示:
傳輸介質距離
1000Base-CXCopperSTP25m
1000Base-TCopperCat5UTP100m
1000Base-SXMulti-modeFiber500m
1000Base-LXSingle-modeFiber3000m
千兆乙太網技術有兩個標準:IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纖和短程銅線連接方案的標準。IEEE802.3ab制定了五類雙絞線上較長距離連接方案的標準。
1.IEEE802.3z
IEEE802.3z工作組負責制定光纖(單模或多模)和同軸電纜的全雙工鏈路標準。IEEE802.3z定義了基於光纖和短距離銅纜的1000Base-X,採用8B/10B編碼技術,通道傳輸速度為1.25Gbit/s,去耦后實現1000Mbit/s傳輸速度。IEEE802.3z具有下列千兆乙太網標準:
·1000Base-SX只支持多模光纖,可以採用直徑為62.5um或50um的多模光纖,工作波長為770-860nm,傳輸距離為220-550m。
·1000Base-LX多模光纖:可以採用直徑為62.5um或50um的多模光纖,工作波長範圍為1270-1355nm,傳輸距離為550m。
單模光纖:可以支持直徑為9um或10um的單模光纖,工作波長範圍為1270-1355nm,傳輸距離為5km左右。
·1000Base-CX採用150歐屏蔽雙絞線(STP),傳輸距離為25m。
2.IEEE802.3ab
IEEE802.3ab工作組負責制定基於UTP的半雙工鏈路的千兆乙太網標準,產生IEEE802.3ab標準及協議。IEEE802.3ab定義基於5類UTP的1000Base-T標準,其目的是在5類UTP上以1000Mbit/s速率傳輸100m。IEEE802.3ab標準的意義主要有兩點:
(1)保護用戶在5類UTP布線系統上的投資。
(2)1000Base-T是100Base-T自然擴展,與10Base-T、100Base-T完全兼容。不過,在5類UTP上達到1000Mbit/s的傳輸速率需要解決5類UTP的串擾和衰減問題,因此,使IEEE802.3ab工作組的開發任務要比IEEE802.3z複雜些

四、萬兆乙太網
萬兆乙太網規範包含在IEEE802.3標準的補充標準IEEE802.3ae中,它擴展了IEEE802.3協議和MAC規範使其支持10Gb/s的傳輸速率。除此之外,通過WAN界面子層(WIS:WANinterfacesublayer),10千兆位乙太網也能被調整為較低的傳輸速率,如9.584640Gb/s(OC-192),這就允許10千兆位乙太網設備與同步光纖網路(SONET)STS-192c傳輸格式相兼容。
·10GBASE-SR和10GBASE-SW主要支持短波(850nm)多模光纖(MMF),光纖距離為2m到300m。
10GBASE-SR主要支持「暗光纖」(darkfiber),暗光纖是指沒有光傳播並且不與任何設備連接的光纖。
10GBASE-SW主要用於連接SONET設備,它應用於遠程數據通信。
·10GBASE-LR和10GBASE-LW主要支持長波(1310nm)單模光纖(SMF),光纖距離為2m到10km(約32808英尺)。
10GBASE-LW主要用來連接SONET設備時,
10GBASE-LR則用來支持「暗光纖」(darkfiber)。
·10GBASE-ER和10GBASE-EW主要支持超長波(1550nm)單模光纖(SMF),光纖距離為2m到40km(約131233英尺)。
10GBASE-EW主要用來連接SONET設備,
10GBASE-ER則用來支持「暗光纖」(darkfiber)。
·10GBASE-LX4採用波分復用技術,在單對光纜上以四倍光波長發送信號。系統運行在1310nm的多模或單模暗光纖方式下。該系統的設計目標是針對於2m到300m的多模光纖模式或2m到10km的單模光纖模式。

3 乙太網 -連接方式

拓撲結構
匯流排型:所需的電纜較少、價格便宜、管理成本高,不易隔離故障點、採用共享的訪問機制,易造成網路擁塞。早期乙太網多使用匯流排型的拓撲結構,採用同軸纜作為傳輸介質,連接簡單,通常在小規模的網路中不需要專用的網路設備,但由於它存在的固有缺陷,已經逐漸被以集線器和交換機為核心的星型網路所代替。
星型:管理方便、容易擴展、需要專用的網路設備作為網路的核心節點、需要更多的網線、對核心設的可靠性要求高。採用專用的網路設備(如集線器或交換機)作為核心節點,通過雙絞線將區域網中的各台主機連接到核心節點上,這就形成了星型結構。星型網路雖然需要的線纜比匯流排型多,但布線和連接器比匯流排型的要便宜。此外,星型拓撲可以通過級聯的方式很方便的將網路擴展到很大的規模,因此得到了廣泛的應用,被絕大部分的乙太網所採用。
傳輸介質
乙太網可以採用多種連接介質,包括同軸纜、雙絞線和光纖等。其中雙絞線多用於從主機到集線器或交換機的連接,而光纖則主要用於交換機間的級聯和交換機到路由器間的點到點鏈路上。同軸纜作為早期的主要連接介質已經逐漸趨於淘汰。

4 乙太網 -介面工作模式

 乙太網卡可以工作在兩種模式下:半雙工和全雙工。
半雙工:半雙工傳輸模式實現乙太網載波監聽多路訪問衝突檢測。傳統的共享LAN是在半雙工下工作的,在同一時間只能傳輸單一方向的數據。當兩個方向的數據同時傳輸時,就會產生衝突,這會降低乙太網的效率。
全雙工:全雙工傳輸是採用點對點連接,這種安排沒有衝突,
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因為它們使用雙絞線中兩個獨立的線路,這等於沒有安裝新的介質就提高了帶寬。例如在上例的車站間又加了一條并行的鐵軌,同時可有兩列火車雙向通行。在雙全工模式下,衝突檢測電路不可用,因此每個雙全工連接只用一個埠,用於點對點連接。標準乙太網的傳輸效率可達到50%~60%的帶寬,雙全工在兩個方向上都提供100%的效率。
乙太網的工作原理
乙太網採用帶衝突檢測的載波幀聽多路訪問(CSMA/CD)機制。乙太網中節點都可以看到在網路中發送的所有信息,因此,我們說乙太網是一種廣播網路。
乙太網的工作過程如下:
當乙太網中的一台主機要傳輸數據時,它將按如下步驟進行:
1、幀聽通道上收否有信號在傳輸。如果有的話,表明通道處於忙狀態,就繼續幀聽,直到通道空閑為止。
2、若沒有幀聽到任何信號,就傳輸數據
3、傳輸的時候繼續幀聽,如發現衝突則執行退避演算法,隨機等待一段時間后,重新執行步驟1(當衝突發生時,涉及衝突的計算機會發送會返回到幀聽通道狀態。
注意:每台計算機一次只允許發送一個包,一個擁塞序列,以警告所有的節點)
4、若未發現衝突則發送成功,計算機所有計算機在試圖再一次發送數據之前,必須在最近一次發送后等待9.6微秒(以10Mbps運行)。
幀結構
乙太網的幀是數據鏈路層的封裝,網路層的數據包被加上幀頭和幀尾成為可以被數據鏈路層識別的數據幀(成幀)。雖然幀頭和幀尾所用的位元組數是固定不變的,但依被封裝的數據包大小的不同,乙太網的長度也在變化,其範圍是64~1518位元組(不算8位元組的前導字)。
衝突/衝突域
衝突(Collision):在乙太網中,當兩個數據幀同時被發到物理傳輸介質上,並完全或部分重疊時,就發生了數據衝突。當衝突發生時,物理網段上的數據都不再有效。
衝突域:在同一個衝突域中的每一個節點都能收到所有被發送的幀。
影響衝突產生的因素:衝突是影響乙太網性能的重要因素,由於衝突的存在使得傳統的乙太網在負載超過40%時,效率將明顯下降。產生衝突的原因有很多,如同一衝突域中節點的數量越多,產生衝突的可能性就越大。此外,諸如數據分組的長度(乙太網的最大幀長度為1518位元組)、網路的直徑等因素也會影響衝突的產生。因此,當乙太網的規模增大時,就必須採取措施來控制衝突的擴散。通常的辦法是使用網橋和交換機將網路分段,將一個大的衝突域劃分為若干小衝突域。
廣播/廣播域
廣播:在網路傳輸中,向所有連通的節點發送消息稱為廣播。
廣播域:網路中能接收任何一設備發出的廣播幀的所有設備的集合。
廣播和廣播域的區別:廣播網路指網路中所有的節點都可以收到傳輸的數據幀,不管該幀是否是發給這些節點。非目的節點的主機雖然收到該數據幀但不做處理。
廣播是指由廣播幀構成的數據流量,這些廣播幀以廣播地址(地址的每一位都為「1」)為目的地址,告之網路中所有的計算機接收此幀並處理它。

5 乙太網 -共享式乙太網

共享式乙太網的典型代表是使用10base2/10base5的匯流排型網路和以集線器(集線器)為核心的星型網路。在使用集線器的乙太網中,集線器將很多乙太網設備集中到

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一台中心設備上,這些設備都連接到集線器中的同一物理匯流排結構中。從本質上講,以集線器為核心的乙太網同原先的匯流排型乙太網無根本區別。
集線器的工作原理:
集線器並不處理或檢查其上的通信量,僅通過將一個埠接收的信號重複分發給其他埠來擴展物理介質。所有連接到集線器的設備共享同一介質,其結果是它們也共享同一衝突域、廣播和帶寬。因此集線器和它所連接的設備組成了一個單一的衝突域。如果一個節點發出一個廣播信息,集線器會將這個廣播傳播給所有同它相連的節點,因此它也是一個單一的廣播域。
集線器的工作特點:
集線器多用於小規模的乙太網,由於集線器一般使用外接電源(有源),對其接收的信號有放大處理。在某些場合,集線器也被稱為「多埠中繼器」。
集線器同中繼器一樣都是工作在物理層的網路設備。
共享式乙太網存在的弊端:由於所有的節點都接在同一衝突域中,不管一個幀從哪裡來或到哪裡去,所有的節點都能接受到這個幀。隨著節點的增加,大量的衝突將導致網路性能急劇下降。而且集線器同時只能傳輸一個數據幀,這意味著集線器所有埠都要共享同一帶寬。

6 乙太網 -交換式乙太網

交換式結構:
在交換式乙太網中,交換機根據收到的數據幀中的MAC地址決定數據幀應發向交換機的哪個埠。因為埠間的幀傳輸彼此屏蔽,因此節點就不擔心自己發送的幀在通過交換

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機時是否會與其他節點發送的幀產生衝突。
為什麼要用交換式網路替代共享式網路:
·減少衝突:交換機將衝突隔絕在每一個埠(每個埠都是一個衝突域),避免了衝突的擴散。
·提升帶寬:接入交換機的每個節點都可以使用全部的帶寬,而不是各個節點共享帶寬。
乙太網交換機
交換機的工作原理:
·交換機根據收到數據幀中的源MAC地址建立該地址同交換機埠的映射,並將其寫入MAC地址表中。
·交換機將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較,以決定由哪個埠進行轉發。
·如數據幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中,則向所有埠轉發。這一過程稱之為泛洪(flood)。
·廣播幀和組播幀向所有的埠轉發。
交換機的三個主要功能:
·學習:乙太網交換機了解每一埠相連設備的MAC地址,並將地址同相應的埠映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。
·轉發/過濾:當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時,它被轉發到連接目的節點的埠而不是所有埠(如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有埠)。
·消除迴路:當交換機包括一個冗餘迴路時,乙太網交換機通過生成樹協議避免迴路的產生,同時允許存在後備路徑。
交換機的工作特性:
·交換機的每一個埠所連接的網段都是一個獨立的衝突域。
·交換機所連接的設備仍然在同一個廣播域內,也就是說,交換機不隔絕廣播(唯一的例外是在配有VLAN的環境中)。
·交換機依據幀頭的信息進行轉發,因此說交換機是工作在數據鏈路層的網路設備
交換機的分類:
依照交換機處理幀的不同的操作模式,主要可分為兩類。
存儲轉發:交換機在轉發之前必須接收整個幀,並進行檢錯,如無錯誤再將這一幀發向目的地址。幀通過交換機的轉發時延隨幀長度的不同而變化。
直通式:交換機只要檢查到幀頭中所包含的目的地址就立即轉發該幀,而無需等待幀全部的被接收,也不進行錯誤校驗。由於乙太網幀頭的長度總是固定的,因此幀通過交換機的轉發時延也保持不變。
注意:
直通式的轉發速度大大快於存儲轉發模式,但可靠性要差一些,因為可能轉發衝突幀或帶CRC錯誤的幀。
生成樹協議
消除迴路:
在由交換機構成的交換網路中通常設計有冗餘鏈路和設備。這種設計的目的是防止一個點的失敗導致整個網路功能的丟失。雖然冗餘設計可能消除的單點失敗問題,但也導致了交換迴路的產生,它會導致以下問題。
·廣播風暴
·同一幀的多份拷貝
·不穩定的MAC地址表
因此,在交換網路中必須有一個機制來阻止迴路,而生成樹協議(SpanningTreeProtocol)的作用正在於此。

7 乙太網 -生成樹的工作原理

生成樹協議的國際標準是IEEE802.1b。運行生成樹演算法的網橋/交換機在規定的間隔(默認2秒)內通過網橋協議數據單元(BPDU)的組播幀與其他交換機交換配置信息,其工作的過程如下:
·通過比較網橋優先順序選取根網橋(給定廣播域內只有一個根網橋)。
·其餘的非根網橋只有一個通向根交換機的埠稱為根埠。
·每個網段只有一個轉發埠。
·根交換機所有的連接埠均為轉發埠。
注意:生成樹協議在交換機上一般是默認開啟的,

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不經人工干預即可正常工作。但這種自動生成的方案可能導致數據傳輸的路徑並非最優化。因此,可以通過人工設置網橋優先順序的方法影響生成樹的生成結果。
生成樹的狀態:
運行生成樹協議的交換機上的埠,總是處於下面四個狀態中的一個。在正常操作期間,埠處於轉發或阻塞狀態。當設備識別網路拓撲結構變化時,交換機自動進行狀態轉換,在這期間埠暫時處於監聽和學習狀態。
阻塞:所有埠以阻塞狀態啟動以防止迴路。由生成樹確定哪個埠轉換到轉髮狀態,處於阻塞狀態的埠不轉發數據但可接受BPDU。
監聽:不轉發,檢測BPDU,(臨時狀態)。
學習:不轉發,學習MAC地址表(臨時狀態)。
轉發:埠能轉送和接受數據。
小知識:實際上,在真正使用交換機時還可能出現一種特殊的埠狀態-Disable狀態。這是由於埠故障或由於錯誤的交換機配置而導致數據衝突造成的死鎖狀態。如果並非是埠故障的原因,我們可以通過交換機重啟來解決這一問題。
生成樹的重計算:
當網路的拓撲結構發生改變時,生成樹協議重新計算,以生成新的生成樹結構。當所有交換機的埠狀態變為轉發或阻塞時,意味著重新計算完畢。這種狀態稱為會聚(Convergence)。
注意:在網路拓撲結構改變期間,設備直到生成樹會聚才能進行通信,這可能會對某些應用產生影響,因此一般認為可以使生成樹運行良好的交換網路,不應該超過七層。此外可以通過一些特殊的交換機技術加快會聚的時間。
網橋
網橋概述:
依據幀地址進行轉發的二層網路設備,可將數個區域網網段連接在一起。網橋可連接相同介質的網段也可訪問不同介質的網段。網橋的主要作用是分割和減少衝突。它的工作原理同交換機類似,也是通過MAC地址表進行轉發。因此,網橋同交換機沒有本質的區別。在某些情況下,我們可以認為網橋就是交換機。
路由器的簡單介紹
什麼是路由器:
路由器是使用一種或者更多度量因素的網路設備,它決定網路通信能夠通過的最佳路徑。路由器依據網路層信息將數據包從一個網路前向轉發到另一個網路。
路由器的功能:
·隔絕廣播,劃分廣播域
·通過路由選擇演算法決定最優路徑
·轉發基於三層目的地址的數據包
·其他功能
虛擬區域網VLAN
網橋/交換機的本質和功能是通過將網路分割成多個衝突域提供增強的網路服務,然而網橋/交換機仍是一個廣播域,一個廣播數據包可被網橋/交換機轉發至全網。雖然OSI模型的第三層的路由器提供了廣播域分段,但交換機也提供了一種稱為VLAN的廣播域分段方法。
什麼是VLAN:
一個VLAN是跨越多個物理LAN網段的邏輯廣播域,人們設計VLAN來為工作站提供獨立的廣播域,這些工作站是依據其功能、項目組或應用而不顧其用戶的物理位置而邏輯分段的。
一個VLAN=一個廣播域=邏輯網段
VLAN的優點和安裝特性:
VLAN的優點:
·安全性。一個VLAN里的廣播幀不會擴散到其他VLAN中。
·網路分段。將物理網段按需要劃分成幾個邏輯網段
·靈活性。可將交換埠和連接用戶邏輯的分成利益團體,例如以同一部門的工作人員,項目小組等多種用戶組來分段。
典型VLAN的安裝特性:
·每一個邏輯網段像一個獨立物理網段
·VLAN能跨越多個交換機
·由主幹(Trunk)為多個VLAN運載通信量
VLAN如何操作:
·配置在交換機上的每一個VLAN都能執行地址學習、轉發/過濾和消除迴路機制,就像一個獨立的物理網橋一樣。VLAN可能包括幾個埠
·交換機通過將數據轉發到與發起埠同一VLAN的目的埠實現VLAN。
·通常一個埠只運載它所屬VLAN的通信量。
VLAN的成員模式:
靜態:分配給VLAN的埠由管理員靜態(人工)配置。
動態:動態VLAN可基於MAC地址、IP地址等識別其成員資格。當使用MAC地址時,通常的方式是用VLAN成員資格策略伺服器(VMPS)支持動態VLAN。VMPS包括一個映射MAC地址到VLAN分配的資料庫。當一個幀到達動態埠時,交換機根據幀的源地址查詢VMPS,獲取相應的VLAN分配。
注意:雖然VLAN是在交換機上劃分的,但交換機是二層網路設備,單一的有交換機構成的網路無法進行VLAN間通信的,解決這一問題的方法是使用三層的網路設備-路由器。路由器可以轉發不同VLAN間的數據包,就像它連接了幾個真實的物理網段一樣。這時我們稱之為VLAN間路由。
高速乙太網
快速乙太網:
快速乙太網(FastEthernet)也就是我們常說的百兆乙太網,它在保持幀格式、MAC(介質存取控制)機制和MTU(最大傳送單元)質量的前提下,其速率比10Base-T的乙太網增加了10倍。二者之間的相似性使得10Base-T乙太網現有的應用程序和網路管理工具能夠在快速乙太網上使用。快速乙太網是基於擴充的IEEE802.3標準。
千兆乙太網:
千兆位乙太網是一種新型高速區域網,它可以提供1Gbps的通信帶寬,採用和傳統10M、100M乙太網同樣的CSMA/CD協議、幀格式和幀長,因此可以實現在原有低速乙太網基礎上平滑、連續性的網路升級。只用於PointtoPoint,連接介質以光纖為主,最大傳輸距離已達到70km,可用於MAN的建設。
由於千兆乙太網採用了與傳統乙太網、快速乙太網完全兼容的技術規範,因此千兆乙太網除了繼承傳統以太區域網的優點外,還具有升級平滑、實施容易、性價比高和易管理等優點。
千兆乙太網技術適用於大中規模(幾百至上千台電腦的網路)的園區網主幹,從而實現千兆主幹、百兆交換(或共享)到桌面的主流網路應用模式。

8 乙太網 -技術總結

千兆乙太網的優勢是同舊系統的兼容性好,價格相對便宜。在這也是千兆乙太網在同ATM的競爭中獲勝的主要原因。當今居於主導地位的區域網技術-乙太網。乙太網是建立在

乙太網乙太網

CSMA/CD機制上的廣播型網路。衝突的產生是限制乙太網性能的重要因素,早期的乙太網設備如集線器是物理層設備,不能隔絕衝突擴散,限制了網路性能的提高。而交換機(網橋)做為一種能隔絕衝突的二層網路設備,極大的提高了乙太網的性能。正逐漸替代集線器成為主流的乙太網設備。然而交換機(網橋)對網路中的廣播數據流量則不做任何限制,這也影響了網路的性能。通過在交換機上劃分VLAN和採用三層的網路設備-路由器解決了這一問題。乙太網做為一種原理簡單,便於實現同時又價格低廉的區域網技術已經成為業界的主流。而更高性能的快速乙太網和千兆乙太網的出現更使其成為最有前途的網路技術。

9 乙太網 -歷程

(1)1976年,施樂(Xerox)公司設計了第一個區域網系統,命名為Ethernet,帶寬為2.94Mbps
(2)1980年,DEC、Intel和Xerox聯合發表了Ethernet Version 2規範,將帶寬提高到了10Mbps,並正式投入商業市場
(3)1982年12月,IEEE通過了802.3 CSMA/CD規範
(4)1990年,推出交換乙太網技術
(5)1993年,推出全雙工乙太網技術
(6)1995年3月,通過了802.3u,即100Mbps的乙太網
(7)1998年6月,通過了802.3z,進入千兆乙太網時代
(8)2002年,通過了802.3ae,即10Gbps的乙太網
(9)2007年,提出了802.3ba,目標40Gbps~100Gbps  

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