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網管員不可不知二層交換機基礎知識(1)

發(fā)布時間: 2012/5/29 17:40:18

咱們平時所說的局域網交換技術，也稱為層2交換技術，內容主要包括層2交換的工作原理、網絡環(huán)路、如何利用Spanning-Tree Protocol來解決網絡環(huán)路、VLAN及VTP技術，這篇文章主要介紹二層交換機的工作原理以及網絡環(huán)路的危害。其他的內容將在后續(xù)陸續(xù)介紹。

大家都知道傳統(tǒng)共享以太網使用的是CSMA/CD機制，即載波偵聽多路訪問/沖突檢測。我們來詳細分析一下：

▲CSMA/CD

CSMA/CD是一種分布式介質訪問控制協(xié)議，網絡中的各個節(jié)點都能獨立地決定數(shù)據(jù)幀的發(fā)送與接收。每個節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前，首先要進行載波監(jiān)聽，只有介質空閑時，才允許發(fā)送幀。這時，如果兩個以上的節(jié)點同時監(jiān)聽到介質空閑并發(fā)送幀，則會產生沖突現(xiàn)象，這使發(fā)送的幀都成為無效幀，發(fā)送隨即宣告失敗。每個節(jié)點必須有能力隨時檢測沖突是否發(fā)生，一旦發(fā)生沖突，則應停止發(fā)送，以免介質帶寬因傳送無效幀而被白白浪費，然后隨機延時一段時間后，再重新爭用介質，重發(fā)送幀。

最早由Inter，施樂，DEC三家公司提出以太網標準，后來IEEE組織制定了802.3標準規(guī)定了以太網的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層，主要就是定義了10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T、10BASE-F等，規(guī)定了介質，帶寬，距離等。同時還定義了一個502.2標準，規(guī)定以太網數(shù)據(jù)鏈路層的LLC子層，即邏輯鏈路控制子層，主要是提供了一個數(shù)據(jù)鏈路層與網絡層的接口，如圖所示：

網絡層有很多協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路層提供了很多協(xié)議之間的區(qū)分，使用網絡層的哪一個協(xié)議，這就是為什么數(shù)據(jù)幀要封裝一個LLC的頭部信息。但傳統(tǒng)以太2幀中不是使用LLC封裝而是在數(shù)據(jù)幀中有一個2個字節(jié)的type來表明上網所使用的協(xié)議,如下圖所使用的網絡層協(xié)議是ARP。

下面來看一下沖突域，廣播域

沖突域：共享式以太網中的所有節(jié)點在需要與其他節(jié)點通訊時是可以發(fā)送數(shù)據(jù)的，但是CSMA/CD的機制卻在確保在某個時刻只有一個節(jié)點可以發(fā)送數(shù)據(jù)，那如果肉個同時發(fā)送數(shù)據(jù)了，出現(xiàn)這種情況會導致沖突，那么在這個共享式網絡中可能產生沖突的這么一個范圍，我們就稱為沖突域。

廣播域：廣播域是指在一個網絡中廣播包所能到達的范圍。也就是說如果在一個網絡上一個節(jié)點發(fā)送了一個廣播包，這個廣播包可以到達的范圍，我們稱為廣播域，

作為一名專業(yè)的網絡工作人員，具有識別沖突域和廣播域的能力是所需要的一項重要技能。第一層設備的加入是擴大了沖突域，只有加入第二層設備或三層設備才可以分隔沖突域，也就是說如果加入了網橋、交換機和路由器可以將沖突域分割成較小的部分，從面降低對帶寬的競爭，減少沖突。路由器還有一個好處，可以劃分更小的廣播域。這就叫網絡分段。而用二層設備來減少沖突域的范圍叫做“微分段”，也就是說不是正真意義的分段。真正意義的分段是網段號不同，不可能進行直接通訊。所以二層設備可以實現(xiàn)分段，但不能真正將網絡進行分段，而路由器是可以實現(xiàn)真正網絡分段的。這句話，大家好好理解一下!給出一個表供大家參考。