Agenda以太網(wǎng)基礎交換機指標交換機認證Moxa交換機以太網(wǎng)基礎以太網(wǎng)TCP/IP交換與路由AgendaOSI模型-開放系統(tǒng)互連模型7.應用層6.表示層5.會話層4.傳輸層3.網(wǎng)絡層2.數(shù)據(jù)鏈路層1.物理層數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報頭數(shù)據(jù)報頭數(shù)據(jù)國際標準化組織制定的參考模型而非協(xié)議7

層結(jié)構(gòu)-N

層使用N-1

層的服務-N

層為N+1層提供服務7.應用層6.表示層5.會話層4.傳輸層3.網(wǎng)絡層2.數(shù)據(jù)鏈路層1.物理層提供網(wǎng)絡與應用的接口格式轉(zhuǎn)換,加/提供應用之間的通信機制,驗證服務糾錯,流控制尋址,路由網(wǎng)絡控制,鏈路糾錯電,物理信號,線路每層功能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報頭數(shù)據(jù)報頭數(shù)據(jù)OSI模型-開放系統(tǒng)互連模型Ethernet1973年Metcalfe

發(fā)明1976年申請專利被制定為IEEE

802.3標準OSI

第1層+第2層-MAC

層-物理層Layer

1–物理層信號傳輸介質(zhì)--非

雙絞線雙絞線-光纖通信速率電平范圍編碼方式AMediaMessageBACEBDFACEBDF對連網(wǎng)狀Layer

1–物理層的局限Layer

2–數(shù)據(jù)鏈路層多點共享同一傳輸介質(zhì)MAC

–

MediaAccess

Control使用介質(zhì)的規(guī)則節(jié)點地址以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式MediaNMessageA

B

C

DMAC

–

Media

Access

ControlCSMA/CD-載波偵聽多路

/

檢測MAC

地址-6

字節(jié)，唯一-例：00–90–E8–01–02-03(Moxa)

(Assigned)MediaSA–源MAC地址幀類型-如ARP、IP等Data-網(wǎng)絡層封裝CRC–循環(huán)冗余校驗IFG–幀間隙Preamble8BDA6BSA6BTYPE2BDATA46

–1500BCRC4BIFG12BPreamDA–目標ble

報頭<=

64

-

1518

BytesMAC地址

=>以太網(wǎng)幀格式MediaIEEE

802.3-以太網(wǎng)協(xié)議特點描述規(guī)范IEEE

802.3是一種底層網(wǎng)絡標準，定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC的實現(xiàn)方法。發(fā)展10

Mbps

–10Base-T

Ethernet（802.3）100

Mbps

–

Fast

Ethernet（802.3u）1000

Mbps

–

Gigabit

Ethernet（802.3z）10

Gigabit

Ethernet

–

IEEE

802.3ae檢測CSMA/CD-載波偵聽多路

/

檢測介質(zhì)粗纜(10

Base

5),

T細纜(10

Base

2),

非雙絞線(10

Base

T),100BaseTx,光纖

(10BaseFL,100BaseFx)把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口基于

CSMA/CD

原理,

整個Hub是一個“碰撞域”.碰撞域每個數(shù)據(jù)包都需要再發(fā)送一次!以太網(wǎng)連接設備-集線器習把這個數(shù)據(jù)包

在內(nèi)存中在地址表中記錄“A

在端口1”4.

在地址表中查找“B在哪里?”如果沒有這個記錄,就簡單地發(fā)

送一個廣播包到所有端口地址表5.

一段時間后,越來越多的MAC地址被記錄到交換機的地址表中1.

數(shù)據(jù)包帶有源地址A,目的地址為B…Packet

A

to

B=A======1

=…C

在端口在端口4…E

在端口3交換機:內(nèi)存========數(shù)據(jù)包Cto

D…數(shù)據(jù)包Eto

F以太網(wǎng)交換設備-交換機交換機:交換1.

數(shù)據(jù)包從A

到C地址表========…A

在端口1…C

在端口4E

在端口3內(nèi)存========…Packet

A

to

C…Packet

B

to

E1.

數(shù)據(jù)包從B

到E在內(nèi)存中

數(shù)據(jù)包在地址表中搜索“C在哪里?”,“E在哪里?”發(fā)現(xiàn)“C

在端口4”,“E

在端口3”,然后把數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到相應的端口去.無碰撞,把每個端口做為一個碰撞域來處理以太網(wǎng)交換設備-交換機以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu):星形需要使用交換機或集線器進行連接容易規(guī)劃線路布局仍然存在單結(jié)點故障造成網(wǎng)絡故障的可能提供冗余機制及備援線路需要802.1D,802.1w,或私有協(xié)議支持以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu):環(huán)形Turbo

Ring

千兆環(huán)網(wǎng)Turbo

Ring

千兆環(huán)網(wǎng)Turbo

Ring

千兆環(huán)網(wǎng)測控裝置10KV變電站10KV變電站10KV變電站35KV變電站10KV變電站10KV變電站10KV變電站35KV變電站35KV變電站35KV變電站35KV變電站10KV變電站10KV變電站10KV變電站1KM以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu):復合型中心OSI與TCP/IP協(xié)議集傳輸層網(wǎng)絡層應用層Layer

3–網(wǎng)絡層以太網(wǎng)A以太網(wǎng)BA

BN

a

b

n以太網(wǎng)C1

2

9多個網(wǎng)絡互連IP地址網(wǎng)絡地址跨多個網(wǎng)絡的通信路由IP

幀格式及封裝IPv4

地址Network

IDHost

IDClass

A0

-

1270---

----Byte

2Byte

3Byte

40

-16777215Class

B10---

----0

-65535Class

C110-

----0

-

255Class

D224

-

239

(Multicast)1110

----Class

E240

–

254

()1111

----128

-

191192

-223網(wǎng)絡地址網(wǎng)絡地址=IP

地址[AND]網(wǎng)絡掩碼默認網(wǎng)絡掩碼-

Class

A:

255.0.0.0-

Class

B:

255.255.0.0-

Class

C:

255.255.255.0舉例:IP

地址=192.168.168.23-

1100

0000.1010

1000.1010

1000.0001

0111網(wǎng)絡掩碼=255.255.255.0-

1111

1111.1111

1111.1111

1111.0000

0000網(wǎng)絡地址=1100

0000.1010

1000.1010

1000.0001

0111[AND]1111

1111.1111

1111.1111

1111.0000

00001100

0000.1010

1000.1010

1000.0000

0000=

192

.

168

.

168

.

0IP包封裝成以太網(wǎng)幀DA6BSA6BType

(0800)2BPayload46~1500BCRC4BIP

包頭（目的IP、源IP…)數(shù)據(jù)ABCApplicationTCPIPData/MacPhysicalApplicationTCPIPData/MacPhysicalIPData/MacPhysicalIPData/MacPhysicalABC三層交換機Interface

1 Interface

2

1

2以太網(wǎng)幀跨子網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的過程三層交換機的操作三層路由模塊-根據(jù)目的IP地址,和路由表信息轉(zhuǎn)發(fā)IP包二層交換模塊-根據(jù)目的MAC地址處理以太網(wǎng)幀DA6BSA6BType

(0800)2BPayload46~1500BCRC4BIP

HeaderData三層交換機二層交換模塊+三層路由模塊-MAC

地址表-靜態(tài)路由表-動態(tài)路由表適用于大型局域網(wǎng)內(nèi)-跨子網(wǎng)-跨VLANL3

SwitchRouterWANSwitchTurbo

RingSwitch

Switch

SwitchControlOperateAdminHost

BVLAN2VLAN1VLAN1舉例Host

A192.168.1.2/2400-11-12-21-11-11192.168.1.1/2400-11-12-21-22-2210.1.1.1/800-11-12-21-33-3310.1.1.2/800-11-12-21-44-44VLAN2192.168.2.1/2400-11-12-21-55-55192.168.2.2/2400-11-12-21-66-6600-11-12-21-22-22PRECRCIP包以太網(wǎng)幀DA:192.168.2.2/24SA:192.168.1.2/2400-11-12-21-55-5500-11-12-21-33-33A

12A0D0-

11S-

-21-44-44Type

Header

DataPRED

SA

ATypeHeaderDataCRC00-11-12-21-11-11

IP包DA:192.168.2.2/24以太S網(wǎng)A幀:192.168.1.2/24SA:192.168.1.2/24DA:192.168.2.2/24路由和交換對比路由工作在網(wǎng)絡層，負責將IP包從一個網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡根據(jù)“路由表”轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)路由選擇路由轉(zhuǎn)發(fā)交換工作在數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)“MAC地址表”轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)硬件轉(zhuǎn)發(fā)交換機指標交換機指標MAC

地址表大小MAC地址老化時間轉(zhuǎn)發(fā)幀長度轉(zhuǎn)發(fā)方式背板帶寬包轉(zhuǎn)發(fā)率包轉(zhuǎn)發(fā)延遲指標-MAC地址表MAC

地址表大小Moxa

型交換機的MAC地址表為8K,表示該表能存8×1024=8192

條MAC地址。指標-地址老化MAC

地址老化時間表示一條MAC地址如果超過一段時間未被使用，將被從MAC地址表中清除。MOXA

交換機MAC地址老化時間為5Min指標-幀長度以太網(wǎng)幀長度標準的以太網(wǎng)幀長度為64

byte-1522

byte大于或小于這些，交換機就認為是壞幀，丟棄掉。指標-轉(zhuǎn)發(fā)方式轉(zhuǎn)發(fā)方式轉(zhuǎn)發(fā)方式直接通過過濾片斷轉(zhuǎn)發(fā)只允許64byte或長于64byte的數(shù)據(jù)幀通過交換機.交換機 整個數(shù)幀頭的據(jù)幀，檢查錯誤，目標地址，也可能將數(shù)據(jù)幀分算法直接通過交段.支持不同速度端換矩陣發(fā)送口間的轉(zhuǎn)換，保持數(shù)據(jù)。高速端口和低速端口間協(xié)同工作轉(zhuǎn)發(fā)時間最短平均最長優(yōu)點最快地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀.碰撞數(shù)據(jù)幀或其他數(shù)據(jù)幀.減少錯誤數(shù)據(jù)幀，并且提高整體吞吐量。指標-背板帶寬背板帶寬也叫交換帶寬,是交換機接口處理器和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。硬件固定下來，背板帶寬就是確定的。背板帶寬＞端口數(shù)*相應端口速率*2

代表交換機可以線速轉(zhuǎn)發(fā)指標-包轉(zhuǎn)發(fā)率包轉(zhuǎn)發(fā)率標志了交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力。單位是pps（包每秒）以64字節(jié)長的數(shù)據(jù)包來計算包轉(zhuǎn)發(fā)率計算包轉(zhuǎn)發(fā)率理論值=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps宣稱的包轉(zhuǎn)發(fā)速率＞計算的包轉(zhuǎn)發(fā)率理論值代表交換機可以線速轉(zhuǎn)發(fā)指標-包轉(zhuǎn)發(fā)延遲包轉(zhuǎn)發(fā)延遲數(shù)據(jù)包進入交換機端口，被從另一端口轉(zhuǎn)發(fā)的延遲時間。是衡量交換機處理速度的指標。MOXA交換機的包轉(zhuǎn)發(fā)延遲時間是微秒級的交換機認證交換機認證EMCFCCULCENEMA-TS2IEC61850認證-EMCEMC，電磁兼容性是指設備在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設備產(chǎn)生

受的電磁干擾。EMI

電磁干擾設備通電后對周遭電子設備所造成的電磁干擾連續(xù)干擾電壓、斷續(xù)干擾電壓、干擾功率、諧波電流EMS

電磁耐受性設備對外部電磁干擾的耐受度靜電放電抗擾度、浪涌（雷擊）抗擾度、電壓暫降和短時中斷抗擾度、電快速瞬變認證-EMC國際EMC標準組織IEC

國際電工FCC通信IEC制定了一套產(chǎn)品電磁兼容特性的標準：IEC-61000，它規(guī)定了試驗程序，測量指標，測量環(huán)境等認證-FCCFCC是

通訊

的簡稱，它要求對所有在

市場上銷售的電子產(chǎn)品的電磁干擾進行強制性認證。測試項目主要是輻射騷擾和傳導騷擾F

art15是對數(shù)字式設備和低功率發(fā)射機進行規(guī)范的部分認證-安全UL認證UL

安全檢定

公司。是一家非營利目的的產(chǎn)品安全測試認證機構(gòu)。表示：在合理及可預見的情況下，產(chǎn)品不會引起火災，漏電及有關

。了設備

元器件、絕緣耐壓、短路UL508

是工業(yè)控制設備的安全溫度測試、過電壓和欠電壓、過載、電流、漏電流等多種參數(shù)的安全參數(shù)UL60950-1是

設備的安