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網管員不可不知二層交換機基礎知識(1)

發布時間: 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、網絡環路、如何利用Spanning-Tree Protocol來解決網絡環路、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路的危害。其他的內容將在后續陸續介紹。

大家都知道傳統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議，網絡中的各個節點都能獨立地決定數據幀的發送與接收。每個節點在發送數據幀之前，首先要進行載波監聽，只有介質空閑時，才允許發送幀。這時，如果兩個以上的節點同時監聽到介質空閑并發送幀，則會產生沖突現象，這使發送的幀都成為無效幀，發送隨即宣告失敗。每個節點必須有能力隨時檢測沖突是否發生，一旦發生沖突，則應停止發送，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標準規定了以太網的物理層和數據鏈路層的MAC子層，主要就是定義了10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T、10BASE-F等，規定了介質，帶寬，距離等。同時還定義了一個502.2標準，規定以太網數據鏈路層的LLC子層，即邏輯鏈路控制子層，主要是提供了一個數據鏈路層與網絡層的接口，如圖所示：

網絡層有很多協議，數據鏈路層提供了很多協議之間的區分，使用網絡層的哪一個協議，這就是為什么數據幀要封裝一個LLC的頭部信息。但傳統以太2幀中不是使用LLC封裝而是在數據幀中有一個2個字節的type來表明上網所使用的協議,如下圖所使用的網絡層協議是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點在需要與其他節點通訊時是可以發送數據的，但是CSMA/CD的機制卻在確保在某個時刻只有一個節點可以發送數據，那如果肉個同時發送數據了，出現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點發送了一個廣播包，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分段，但不能真正將網絡進行分段，而路由器是可以實現真正網絡分段的。這句話，大家好好理解一下!給出一個表供大家參考。