扩展的以太网

目录

在物理层扩展以太网

使用光纤扩展

使用集线器扩展

在数据链路层扩展以太网

网桥

交换机

以太网交换机的特点

以太网交换机的优点

以太网交换机的交换方式

（1）存储转发方式

（2）直通 (cut-through) 方式

以太网交换机的自学习功能

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在物理层扩展以太网

使用光纤扩展

·主机使用光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器。

使用集线器扩展

·用多个集线器连成更大的以太网。

优点

        ·使原来属于不同碰撞域（冲突域）的计算机能够跨碰撞域通信。

        ·扩大了以太网覆盖的地理范围。

缺点

        ·碰撞域增大了，总的吞吐量未提高。

        ·如果使用不同的以太网技术（如数据率不同），那么就不能用集线器将它们互连起来。

碰撞域

·碰撞域（collision domain）又称为冲突域，指网络中一个站点发出的帧会与其他站点发出的帧产生碰撞或冲突的那部分网络。

·碰撞域越大，发生碰撞的概率越高。

在数据链路层扩展以太网

·更为常用。早期使用网桥，现在使用以太网交换机。

网桥

        ·工作在数据链路层。

        ·根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤。或者转发，或者丢弃。

交换机

        ·工作在数据链路层。

        ·多端口的网桥。

        ·可明显地提高以太网的性能。

以太网交换机的特点

·实质上是一个多接口网桥。

        ·通常有十几个或更多的接口。

·每个接口都直接与一个单台主机或另一个以太网交换机相连，并且一般都工作在全双工方式。

·以太网交换机具有并行性。

        ·能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信。

        ·相互通信的主机都独占传输媒体，无碰撞地传输数据。

        ·每一个端口和连接到端口的主机构成了一个碰撞域。

        ·以太网交换机的每个接口都是一个碰撞域。

·接口有存储器。

·即插即用。其内部的帧交换表（又称为地址表）是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的。这种交换表就是一个内容可寻址存储器CAM (Content addressable Memory)。

·使用专用的交换结构芯片，用硬件转发，其转发速率要比使用软件转发的网桥快很多。

以太网交换机的性能远远超过普通的集线器，而且价格并不贵。

以太网交换机的优点

·每个用户独享带宽，增加了总容量。

以太网交换机的交换方式

（1）存储转发方式

        ·把整个数据帧先缓存，再进行处理。

（2）直通 (cut-through) 方式

        ·接收数据帧的同时立即按数据帧的目的 MAC 地址决定该帧的转发接口。

        ·缺点：不检查差错就直接将帧转发出去，有可能转发无效帧。

以太网交换机的自学习功能

这种自学习方法使得以太网交换机能够即插即用，不必人工进行配置。

交换机自学习和转发帧的步骤归纳

提问：

答:

存在的问题：回路

这样会出现回路:

消除回路：使用生成树协议（SPT）

生成树协议 STP  (Spanning Tree Protocol) 要点：    

        不改变网络的实际拓扑，但在逻辑上则切断某些链路，使得从一台主机到所有其他主机的路径是无环路的树状结构，从而消除了兜圈子现象。

        生成树协议后续详解，会在本专栏中出现~

从总线以太网到星形以太网

本文仅为个人学习笔记，欢迎一起学习，相互帮助~