1Gbit/s
1Gbit/s 10Gbit/s
通用名称
Xerox以太网 Ethernet I Ethernet II 10Base5(粗缆) 10Base2(细缆) 10BaseT 100BaseTX 100BaseFX
1000BaseSX
IEEE编号
DIX DIX 802.3 802.3 802.3 802.3u 802.3u
802.3z
1000BaseLX
1000BaseT 10GbE
3z
802.3ab 802.3ae
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距离
? 500米 500米 500米 185米 100米 100米 400米
260米 550米
550米 5km 100米 65米 40公里
介质
同轴 同轴 同轴 同轴(RG-11)
同轴(RG-58) 3类UTP 5类UTP 多模光纤 单模光纤 62.5µm多模光 纤 50µm多模光纤 50µm多模光纤 10µm单模光纤 5E或6类UTP 50µm多模光纤 10µm单模光纤
迟后重发。 • 10BaseT网中所有站点都在同一个冲突域和广播域。 • 缺点：所有主机共享带宽，难以支持大型网络。
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交换型以太网
交换机取代集线器
A
B
E0
E1
C
E2 交换机 E3
D
• 交换机的每个端口都是一个独立的冲突域。
• 典型代表：100baseTx，端口工作于全双工模式，CSMA/CD关闭。
数据链路层 物理层
传输介质
IEEE 802 参 考 模 型 高层协议
LLC 业 务 访问点
逻 辑 链 路 控 制 LLC 介 质 访 问 控 制 MAC
物理层
IEEE 802 标准
的范围
传输介质
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以太网的发展
Robert Metcalfe的 Ethernet 原理图
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Ethernet II 帧结构
64到1518字节
字节 7
166
2
46到1500字节
4
PRE SFD DA SA TYPE DATA PAD CRC
PRE：先导字节, 7个字节7个10101010 – Wakeup SFD：帧开始标志,1个字节 10101011 - Caution DA：6个字节目的 MAC地址 SA: 6个字节源MAC地址 TYPE：2个字节表示上层协议类型，如 IP（0x0800)
• 由两层设备互连的所有站点属于同一个广播域。
• 两层设备的3个功能：
• 地址学习，转发/过滤，环路避免。
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2020/7/8
传统以太网与交换式以太网比较
Swtich Hub
冲突域/广播域
冲突域
冲突域
广播域
Hub工作在物理层， 每个接口只是简单地转发比 特，不进行碰撞检测
交换机工作在数据链路层， 根据MAC地址转发或过滤数据帧
以太网交换机原理及配置
本章学习内容
• 以太网基础
• 交换机工作原理 • VLAN • STP • 链路聚合
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2020/7/8
局域网参考模型
LAN是指较小地理范围内的计算机网络。
覆盖有限的地理范围 具有较高的数据传输率和较低的误码率 一般属于一个单位所有，易于维护
OSI 参 考 模 型 应用层 表示层 会话层 运输层 网络层
ARP(0x0806) DATA：数据字段,长度可变，不够46字节补充到46字节 PAD：填充字段 CRC：校验字段
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2020/7/8
共享式以太网
B
A
C
集线器
• 10BaseT 物理上是星型连接，逻辑上是总线型结构。 • 集线器（Hub）是物理层的互连设备。 • CSMA/CD：先听后发，边发边听，冲突回避，随机延
2020/7/8
以太网的帧结构
以太网的帧结构有两种 IEEE 802.3 帧结构 （包括MAC和LLC） Ethernet II 帧结构 （包括MAC）
网卡收到一个帧时，如何判断？ 当长度/类型字段取值大于1500时，为 Ethernet II 帧 当长度/类型字段取值小于1500时，为 802.3 帧
< MAC address, port, age> MAC address: 主机MAC地址 port: 到达该主机的交换机的端口号 age: 表项的生命期
以太网交换机遵循透明网桥的工作方式，不对帧作任何修 改，且MAC转发表通过交换机自学习的过程形成。
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透明桥原理
E 0260.8c01.5555
年代 1973 1980 1984 1985 1985 1989 1995 1995
1998
1998
1999 2001
以太网相关技术标准
速率 3Mbit/s 10Mbit/s 10Mbit/s 10Mbit/s 10Mbit/s 10Mbit/s 100Mbit/s 100Mbit/s
1Gbit/s
MAC 转发表 0260.8c01.1111 E0 0260.8c01.4444 E3 0260.8c01.5555 E0
A
hub
0260.8c01.1111
E0
E1
B 0260.8c01.3333
C
E2
switch
E3
D
0260.8c01.2222
0260.8c01.4444
交 主 帧 表 由 其 主 行 表 发 当 置 一 假 外 工之换机，中于他机学。该主过设的作后机通写目所习由帧可程所原ADA，向收发开过入的有，于，会判称有理E主向主到出机该地端将交即记断为端：源机A机帧的初项址口主换仅录出口基M过A发D并是A、始，不转机机向发于EA滤单发的C响、一D化这在发已端送D（源地播送位之应的E个时一该经口。MFM址帧在一i置间了广MlAA，过帧知Et了时同e个A，0CC的主播r程，道M端i解转学，一C单n加帧机帧Ag地称这主口到发习交接播）入C将，A址为一机转转主表，换口数，。M直交和过地A发发机中基机，据交A接换的端程址，C表，于A如这帧换转机位转口经称学而是交目何时。机发收置发由E为习不空换的工交交在3，到，表端。洪关是的机M作换换端主后将，口泛联洪A。将？机机口机会基交CE（，泛向会在E转0B向于换F3接放，除忽和E发收l除目o机0入入这了略oC。端到了的d已不M，一E该i口此n入M知0A能在过g帧之收帧A）C端A看程转，C转外到并的。口转到称发这发的该进位之。
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2020/7/8
本章学习内容
• 以太网基础
• 交换机工作原理
• VLAN • STP • 链路聚合
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2020/7/8
以太网交换机
以太网交换机工作在OSI/RM的第二层，根据MAC帧中的 目的MAC地址转发帧。
转发的依据是MAC转发表。它记录了站点的MAC地址和 所连交换机端口的对应关系，包含以下内容：