详解以太网交换机工作原理.doc
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详解以太网交换机工作原理
全栈云技术架构
2024-08-23 15:24
摘要
在网络中传输数据时需要遵循一些标准，以太网协议定义了数据帧在以太网上的传输标准，了解以
太网协议是充分理解数据链路层通信的基础。以太网交换机是实现数据链路层通信的主要设备，了
解以太网交换机的工作原理也是十分必要的。
一、以太网协议
1.
以太网是当今现有局域网（
Local Area Network, LAN
）采用的最通用的通信协议标准，该标准定义了在
局域网中采用的电缆类型和信号处理方法。
2.
以太网是建立在
CSMA/CD (Carrier Sense Mulple Access/Collision Detecon
，载波监听多路访问
/
冲突
检测
)
机制上的广播型网络。
1
早期使用集线器（
HUB
）组网
2
现在使用交换机组网。
3.
冲突域
冲突域是指连接在同一共享介质上的所有节点的集合，冲突域内所有节点竞争同一带宽，一个节点
发出的报文（无论是单播、组播、广播），其余节点都可以收到。
早期以太网（
HUB
组网）：
① 在传统的以太网中，同一介质上的多个节点共享链路带宽，争用链路的使用权，这样就会发生冲
突。
② 同一介质上的节点越多，冲突发生的概率越大。
③ 解决机制：
CSMA/CD
（带有冲突检测的载波侦听多路存取）：所有节点都共享网络传输信道，
节点在发送数据之前，首先检测信道是否空闲，如果信道空闲则发送，否则就等待；在发送出信息
后，再对冲突进行检测，当发现冲突时，则取消发送。
交换机以太网（现在用的）：
① 隔离冲突域，每个接口相当于
1
个独立的冲突域。
② 交换机不同的接口发送和接收数据独立，各接口属于不同的冲突域，因此有效地隔离了网络中
物理层冲突域，使得通过它互连的主机（或网络）之间不必再担心流量大小对于数据发送冲突的
影响。
4.
广播域
广播报文所能到达的整个访问范围称为二层广播域，简称广播域，同一广播域内的主机都能收到广
播报文。
5.
以太网帧格式
以太网技术所使用的帧称为以太网帧
(Ethernet Frame)
，或简称以太帧。
以太帧的格式有两个标准：
Ethernet_II
格式和
IEEE 802.3
格式。
※
Ethernet_Ⅱ
最常用
※
thernet_II
和
IEEE 802.3
帧前面两个字段都是
D.MAC
与
S.MAC
，交换机只会拆到这，所以交
换机不知道接收到的帧具体是哪个格式的。
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