Video 20 - 22 第十二章 层2交换技术
Video 20 第十二章 层2交换技术
Part 1 以太网交换机基础
计算机网络分2类：采用点到点连接的网络和采用广播信道的网络。以太网就是一种典型的广播网络
以太网由DEC 施乐公司 intel 代号DEX 于1973年5月22日首次提出。
以太网与CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)即载波监听多路访问
/冲突检测，它是广播以太网共享传输介质的理论基础。
CSMA/CD 规定一个想传输数据的节点必须执行以下步骤
1.监视信道直到其空闲
2.传输数据，并监视信道是否有冲突发生
3.如果检测到冲突发生，则停止传输并发送一个
以太网与802.3标准
IEEE802.3标准规定了以太网的物理层和数据链路层的MAC子层
IEEE 802.3规定的以太网物理层
10BASE-5 粗同轴电缆，最大传输距离位500M
10BASE-2 细 200M
10BASE-T 非屏蔽双绞线 100M
10BASE-F 光纤 2000M
以太网与802.2标准逻辑链路控制层LLC
冲突域：带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD)以太网中的所有节点在任何需要的时候
都可以发送数据，而CSMA/CD网络却努力确保任一时刻只有一个节点发送数据。但是，两个节点却有可能同时发送数据，出现这种情况就会导致冲突
。如果一个设备检测到冲突，它就停止发送，并将冲突情况通知其他节点。其他所有正发送的节点得到通知后停止发送。
广播域：广播就是要发送到网段上所有节点、而不是单个节点或一组节点的数据。要广播的节点将数据送到MAC地址
0xFF FF FF FF FF FF 就能实现上述目的。广播域由一组能够接收同组中所有其他节点发来的广播报文的节点构成。
局域网分段：影响局域网性能的两个常见问题是过高的冲突和过多的广播。
分段将网络分割成较小的段。网桥、交换机(Micro Segment) 和路由器通过将冲突域分割成较小的部分，从而降低
对宽带的竞争，减少冲突。路由器还有一个好处，它可以划分更小的广播域。 SEGMENT
HUB 物理层 不分割冲突域 不分割广播域
网桥 数据链路层 是 不
交换机 是 不
路由器 网络层 是 是
交换机的三个功能
地址学习
帧的转发/过滤
环路防止
如何学习MAC
最初开机时MAC地址表是空的
1900最大MAC地址表可存1024个，一旦地址表漫，就会洪泛所有新MAC地址的帧，知道现存地址条目老化为之。
MAC地址表条目默认老化时间是300秒，
如何过滤帧
生成树协议 Spanning-Tree Protocol
将某些端口置于阻塞状态就能防止冗余结构的网络拓扑钟产生回路
生成树运作
每个网络只能有一个根桥，根桥具有最低的桥ID，根桥上的所有端口都是指派端口。
每个非根桥只能有一个根端口，根端口到达根桥所花代价最低
每段只能有一个指派端口，指派端口到达根桥所花代价最低
Root Bridge的选择
交换机X缺省的优先级32768（8000十六进制）MAC 0X001111
默认为 32768
BPDU（Bridge Protocol Data Unit)
缺省每2秒发送BPDU数据
缺省每2秒发送BPDU数据
根桥=有最低桥识别码的桥（桥ID）
新识别码=桥优先级+桥MAC地址
端口状态
1.每个非根桥有且仅有一个根端口forwarding,根端口到达根桥所花代价+优先级+MAC地址+Port#最小
（从左到右依次比较）
2.根端口RP和指派端DP一般处于forwarding状态，非指派NDP一般是blocked状态
生成树端口状态
Disable禁用 Blocking阻塞 Listing学习 Learning学习 Forwarding转发 Listing和Learning一共30s
生成树重新生成
1.Switch Y在最多20秒后会发现从SwitchX来的BPDU信号消失，于是就重新计算STP
2.网络恢复后，Switch Y将会是根桥，而且它的所有单口都会处于转发状态（Designated Port)