1、MSTP以太網(wǎng)組網(wǎng)知識(shí),廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院 2009年3月23日,P2,以太網(wǎng)起源,以太網(wǎng)技術(shù)起源于一個(gè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，該實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的目的是把幾臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)以3M的速率連接起來(lái)。 “以太網(wǎng)”一般是指由DEC（Digital Equipment Corporation）、Intel和Xerox組成的DIX（DEC-Intel-Xerox）聯(lián)盟開(kāi)發(fā)并于1982年發(fā)布的10 Mb/s的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.3規(guī)范則是基于以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)制定的，并與以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相互兼容。,P3,以太網(wǎng),以太網(wǎng)不是一種具體的網(wǎng)絡(luò)，是一種技術(shù)規(guī)范。 以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了在局域網(wǎng)中

2、采用的電纜類型和信號(hào)處理方法。 以太網(wǎng)是一種基于CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect，載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）的共享通訊介質(zhì)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù) 當(dāng)主機(jī)數(shù)目較多時(shí)會(huì)導(dǎo)致沖突嚴(yán)重、廣播泛濫、性能顯著下降甚至使網(wǎng)絡(luò)不可用等問(wèn)題。 通過(guò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)雖然可以解決沖突（Collision）嚴(yán)重的問(wèn)題，但仍然不能隔離廣播報(bào)文。,P4,以太網(wǎng)線纜標(biāo)準(zhǔn),P5,CSMA/CD,根據(jù)以太網(wǎng)的最初設(shè)計(jì)目標(biāo)，計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字設(shè)備是通過(guò)一條共享的物理線路連接起來(lái)的。 被連接的計(jì)算機(jī)和數(shù)字設(shè)備必須采用一種半雙工的方式來(lái)訪問(wèn)該物理線路，而且還

3、必須有一種沖突檢測(cè)和避免的機(jī)制，以避免多個(gè)設(shè)備在同一時(shí)刻搶占線路的情況，這種機(jī)制就是所謂的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）,P6,CSMA/CD,載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)方法是一種爭(zhēng)用型的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議。 是一種分布式介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議，網(wǎng)中的各個(gè)站（節(jié)點(diǎn)）都能獨(dú)立地決定數(shù)據(jù)幀的發(fā)送與接收。每個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前，首先要進(jìn)行載波監(jiān)聽(tīng)，只有介質(zhì)空閑時(shí)，才允許發(fā)送幀。這時(shí)，如果兩個(gè)以上的站同時(shí)監(jiān)聽(tīng)到介質(zhì)空閑并發(fā)送幀，則會(huì)產(chǎn)生沖突現(xiàn)象，這使發(fā)送的幀都成為無(wú)效幀，發(fā)送隨即宣告失敗。每個(gè)站必須有能力隨時(shí)檢測(cè)沖突是否發(fā)生

4、，一旦發(fā)生沖突，則應(yīng)停止發(fā)送，以免介質(zhì)帶寬因傳送無(wú)效幀而被白白浪費(fèi)，然后隨機(jī)延時(shí)一段時(shí)間后，再重新?tīng)?zhēng)用介質(zhì)，重發(fā)送幀。 CSMA/CD工作在數(shù)據(jù)鏈路層。 CSMA/CD協(xié)議簡(jiǎn)單、可靠，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被廣泛使用。,P7,CSMA/CD,CS：載波偵聽(tīng) 在發(fā)送數(shù)據(jù)之前進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，以確保線路空閑，減少?zèng)_突的機(jī)會(huì)。 MA：多址訪問(wèn) 每個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以同時(shí)被多個(gè)站點(diǎn)接收。 CD：沖突檢測(cè) 由于兩個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信號(hào)，信號(hào)疊加后，會(huì)使線路上電壓的擺動(dòng)值超過(guò)正常值一倍。據(jù)此可判斷沖突的產(chǎn)生。 邊發(fā)送邊檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)沖突就停止發(fā)送，然后延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)間之后繼續(xù)發(fā)送。,P8,沖突/沖突域,沖突（Collision）：

5、在以太網(wǎng)中，當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)幀同時(shí)被發(fā)到物理傳輸介質(zhì)上，并完全或部分重疊時(shí)，就發(fā)生了數(shù)據(jù)沖突。當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，物理網(wǎng)段上的數(shù)據(jù)都不再有效。 沖突域：在同一個(gè)沖突域中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能收到所有被發(fā)送的幀。 影響沖突產(chǎn)生的因素：沖突是影響以太網(wǎng)性能的重要因素，由于沖突的存在使得傳統(tǒng)的以太網(wǎng)在負(fù)載超過(guò)40時(shí)，效率將明顯下降。產(chǎn)生沖突的原因有很多，如同一沖突域中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量越多，產(chǎn)生沖突的可能性就越大。此外，諸如數(shù)據(jù)分組的長(zhǎng)度（以太網(wǎng)的最大幀長(zhǎng)度為1518字節(jié)）、網(wǎng)絡(luò)的直徑等因素也會(huì)影響沖突的產(chǎn)生。因此，當(dāng)以太網(wǎng)的規(guī)模增大時(shí)，就必須采取措施來(lái)控制沖突的擴(kuò)散。 通常的辦法是使用網(wǎng)橋和交換機(jī)將網(wǎng)絡(luò)分段，將一個(gè)大的沖突

6、域劃分為若干小沖突域。,P9,全雙工模式,在有L2交換機(jī)取代了HUB組建以太網(wǎng)后，以太網(wǎng)由共享式轉(zhuǎn)變?yōu)榻粨Q式。用全雙工代替了半雙工，傳輸數(shù)據(jù)幀的效率大大提高，最大吞吐量達(dá)到雙倍速率。 全雙工從根本上解決了以太網(wǎng)的沖突問(wèn)題，以太網(wǎng)從此告別CSMA/CD。,P10,廣播/廣播域,廣播：在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，向所有連通的節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息稱為廣播。廣播是指由廣播幀構(gòu)成的數(shù)據(jù)流量，這些廣播幀以廣播地址（地址的每一位都為“1”）為目的地址，告之網(wǎng)絡(luò)中所有的計(jì)算機(jī)接收此幀并處理它。 廣播域：網(wǎng)絡(luò)中能接收任何一設(shè)備發(fā)出的廣播幀的所有設(shè)備的集合。廣播網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)都可以收到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，不管該幀是否是發(fā)給這些節(jié)點(diǎn)。非目的

7、節(jié)點(diǎn)的主機(jī)雖然收到該數(shù)據(jù)幀但不做處理。 當(dāng)廣播數(shù)據(jù)充斥網(wǎng)絡(luò)無(wú)法處理，并占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致正常業(yè)務(wù)不能運(yùn)行，甚至徹底癱瘓，這就發(fā)生了“廣播風(fēng)暴”。,P11,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備知識(shí)-集線器,集線器并不處理或檢查其上的通信量，僅通過(guò)將一個(gè)端口接收的信號(hào)重復(fù)分發(fā)給其他端口來(lái)擴(kuò)展物理介質(zhì)。所有連接到集線器的設(shè)備共享同一介質(zhì)，其結(jié)果是它們也共享同一沖突域、廣播和帶寬。 集線器的工作特點(diǎn)： 集線器多用于小規(guī)模的以太網(wǎng)，由于集線器一般使用外接電源（有源），對(duì)其接收的信號(hào)有放大處理。在某些場(chǎng)合，集線器也被稱為“多端口中繼器”。 集線器同中繼器一樣都是工作在物理層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 共享式以太網(wǎng)存在的弊端：由于所有的節(jié)點(diǎn)都接

8、在同一沖突域中，不管一個(gè)幀從哪里來(lái)或到哪里去，所有的節(jié)點(diǎn)都能接收到這個(gè)幀。隨著節(jié)點(diǎn)的增加，大量的沖突將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。而且集線器同時(shí)只能傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)幀，這意味著集線器所有端口都要共享同一帶寬。,P12,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備知識(shí)-以太網(wǎng)交換機(jī),工作原理： 交換機(jī)根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機(jī)端口的映射，并將其寫(xiě)入MAC地址表中。 交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。這一過(guò)程稱之為泛洪（flood）。 廣播幀和組播幀向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)。 交換機(jī)的三個(gè)主要功能： 學(xué)習(xí)：以

9、太網(wǎng)交換機(jī)了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來(lái)存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中。 轉(zhuǎn)發(fā)/過(guò)濾：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。 消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)生成樹(shù)協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。,P13,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備知識(shí)-以太網(wǎng)交換機(jī),交換機(jī)的工作特性： 交換機(jī)的每一個(gè)端口所連接的網(wǎng)段都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域。 交換機(jī)所連接的設(shè)備仍然在同一個(gè)廣播域內(nèi)，也就是說(shuō)，交換機(jī)不隔絕廣播（唯一的例外是在配有VLAN的環(huán)境中）。 交換機(jī)依據(jù)幀頭的信

10、息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此說(shuō)交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 依照交換機(jī)處理幀的不同的操作模式，主要可分為兩類： 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)之前必須接收整個(gè)幀，并進(jìn)行檢錯(cuò)，如無(wú)錯(cuò)誤再將這一幀發(fā)向目的地址。幀通過(guò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延隨幀長(zhǎng)度的不同而變化。 直通式：交換機(jī)只要檢查到幀頭中所包含的目的地址就立即轉(zhuǎn)發(fā)該幀，而無(wú)需等待幀全部的被接收，也不進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)。由于以太網(wǎng)幀頭的長(zhǎng)度總是固定的，因此幀通過(guò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延也保持不變。,P14,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備知識(shí)-以太網(wǎng)交換機(jī),直通式的轉(zhuǎn)發(fā)速度大大快于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，但可靠性要差一些，因?yàn)榭赡苻D(zhuǎn)發(fā)沖突幀或帶CRC錯(cuò)誤的幀。 網(wǎng)橋可連接相同介質(zhì)的網(wǎng)段也可訪問(wèn)不同介質(zhì)的網(wǎng)段。網(wǎng)橋

11、的主要作用是分割和減少?zèng)_突。它的工作原理同交換機(jī)類似，也是通過(guò)MAC地址表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。因此，網(wǎng)橋同交換機(jī)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。在某些情況下，可以認(rèn)為網(wǎng)橋就是交換機(jī)。,P15,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備知識(shí)-路由器,路由器是使用一種或者更多度量因素的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它決定網(wǎng)絡(luò)通信能夠通過(guò)的最佳路徑。 路由器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)層信息將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)前向轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 路由器的功能： 隔絕廣播，劃分廣播域 通過(guò)路由選擇算法決定最優(yōu)路徑 轉(zhuǎn)發(fā)基于三層目的地址的數(shù)據(jù)包 其他功能,P16,3種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備特性對(duì)比,HUB的所有端口都在同一個(gè)沖突域和同一個(gè)廣播域 SWITCH的所有端口都在同一個(gè)廣播域，但每個(gè)端口是一個(gè)沖突域，只有在劃分VLAN之

12、后才能分割廣播域 ROUTER的每個(gè)端口是一個(gè)沖突域也是一個(gè)廣播域,P17,自協(xié)商,自動(dòng)協(xié)商的主要功能就是使物理鏈路兩端的設(shè)備通過(guò)交互信息自動(dòng)選擇同樣的工作參數(shù)。 自動(dòng)協(xié)商的內(nèi)容主要包括雙工模式、運(yùn)行速率以及流控等參數(shù)。 一旦協(xié)商通過(guò)，鏈路兩端的設(shè)備就鎖定在同樣的雙工模式和運(yùn)行速率 自協(xié)商可以解決新舊網(wǎng)絡(luò)的兼容問(wèn)題 自動(dòng)協(xié)商是建立在雙絞線以太網(wǎng)的一種低層機(jī)制上的，它只對(duì)雙絞線以太網(wǎng)有效,P18,以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu),Ethernet_II的幀結(jié)構(gòu),DMAC（Destination MAC）是目的地址。DMAC確定幀的接收者。 SMAC（Source MAC）是源地址。SMAC字段標(biāo)識(shí)發(fā)送幀的工作站。

13、Type：兩字節(jié)的類型字段用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)字段中包含的高層協(xié)議（ IP 、 ARP、 RARP、 IPX和SPX等） ，也就是說(shuō)，該字段告訴接收設(shè)備如何解釋數(shù)據(jù)字段。 數(shù)據(jù)字段的最小長(zhǎng)度必須為46字節(jié)以保證幀長(zhǎng)至少為64字節(jié)，這意味著如果填入該字段的信息少于46字節(jié)，該字段的其余部分也必須進(jìn)行填充。 數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度為1500字節(jié)。 CRC（Cyclic Redundancy Check）循環(huán)冗余校驗(yàn)字段提供了一種錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制。,P19,以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu),IEEE802.3的幀結(jié)構(gòu),Ethernet_II幀的Type域被802.3幀的Length域取代，并且在Data字段前增加了LLC字段。 Len

14、gth字段定義了Data字段包含的字節(jié)數(shù)。 LLC（Logical Link Control）由目的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)DSAP（Destination Service Access Point）、源服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SSAP（Source Service Access Point）和Control字段組成。,P20,LAN,局域網(wǎng)（LAN）通常被定義為一個(gè)單獨(dú)的廣播域，主要使用Hub、網(wǎng)橋，或交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接同一網(wǎng)段內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)。同處一個(gè)局域網(wǎng)之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間可以不通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由器直接進(jìn)行通信，而處于不同局域網(wǎng)段內(nèi)的設(shè)備之間的通信則必須經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由器； 隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，必須使用更多的

15、路由器才能將不同的用戶劃分到各自的廣播域中，在不同的局域網(wǎng)之間提供網(wǎng)絡(luò)互連。隨著網(wǎng)絡(luò)中路由器數(shù)量的增多，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延逐漸加長(zhǎng)，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度的下降。這主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)在從一處局域網(wǎng)傳遞到另一處局域網(wǎng)時(shí)，必須經(jīng)過(guò)路由器的路由操作，路由器根據(jù)數(shù)據(jù)包中的相應(yīng)信息確定數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址，然后再選擇合適的路徑轉(zhuǎn)發(fā)出去 （IP地址是由兩部分組成的：網(wǎng)絡(luò)號(hào)與主機(jī)號(hào)。如果兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同，那么這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)就在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，處于同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的計(jì)算機(jī)之間可以直接通信，而處于不同網(wǎng)段的計(jì)算機(jī)之間的通信則必須經(jīng)過(guò)路由器才能通信 ）,P21,LAN,使用路由器構(gòu)建的典型的局域網(wǎng),P22,LAN,還是連接相同的網(wǎng)

16、絡(luò)終端，通過(guò)如圖所示的交換網(wǎng)絡(luò)提供了同樣的網(wǎng)絡(luò)連接。雖然該網(wǎng)絡(luò)比前頁(yè)網(wǎng)絡(luò)在速度和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延方面都有了很大的改進(jìn)和提高，但是同樣存在一些不足。其中，最突出的一點(diǎn)就是現(xiàn)在所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都處于同一個(gè)廣播域內(nèi)，大大增加了網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流量。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò) 充，很有可能出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法使用,P23,VLAN,通過(guò)前面的知識(shí)可見(jiàn)，網(wǎng)橋/交換機(jī)的本質(zhì)和功能是通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)分割成多個(gè)沖突域提供增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，然而網(wǎng)橋/交換機(jī)仍是一個(gè)廣播域，一個(gè)廣播數(shù)據(jù)包可被網(wǎng)橋/交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)至全網(wǎng)。 劃分廣播域方法： 采用OSI模型的第三層的路由器（或三層交換機(jī)）進(jìn)行廣播域分段 采用VLAN進(jìn)行廣播域分段。

17、,P24,VLAN,VLAN，又稱虛擬局域網(wǎng)，是為解決以太網(wǎng)的廣播問(wèn)題和安全性而提出的一種協(xié)議 VLAN由位于不同物理局域網(wǎng)段的設(shè)備組成。雖然VLAN所連接的設(shè)備來(lái)自不同的網(wǎng)段，但是相互之間可以進(jìn)行直接通信，好像處于同一 網(wǎng)段中一樣，由此得名虛擬局域網(wǎng)。相比較傳統(tǒng)的局域網(wǎng)布局，VLAN技術(shù)更加靈活。（為了創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，需要對(duì)已有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整 ） 一個(gè)VLAN是跨越多個(gè)物理LAN網(wǎng)段的邏輯廣播域，人們?cè)O(shè)計(jì)VLAN來(lái)為工作站提供獨(dú)立的廣播域，這些工作站是依據(jù)其功能、項(xiàng)目組或應(yīng)用而不顧其用戶的物理位置而邏輯分段的。 它在以太網(wǎng)幀的基礎(chǔ)上增加了VLAN頭，用VLAN ID把用戶劃分為更

18、小的工作組，限制不同工作組間的用戶二層互訪，每個(gè)工作組就是一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。 虛擬局域網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動(dòng)態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)。 VLAN間的二層報(bào)文是相互隔離的，即一個(gè)VLAN內(nèi)的用戶不能和其它VLAN內(nèi)的用戶直接通信，如果不同VLAN要進(jìn)行通信，則需通過(guò)路由器或三層交換機(jī)等三層設(shè)備,P25,VLAN的意義,可以不受物理位置限制，靈活組網(wǎng)。VLAN中的成員與其物理位置無(wú)關(guān)，既可連接至同一臺(tái)交換機(jī)，也可連接至不同交換機(jī)。 降低移動(dòng)和變更的管理成本，使用VLAN，當(dāng)需要把一臺(tái)計(jì)算機(jī)從一個(gè)子網(wǎng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)子網(wǎng)時(shí)，只需在交換機(jī)上重新定義一下VLAN成員即可。尤其是在采用MAC地址

19、動(dòng)態(tài)劃分VLAN時(shí)，當(dāng)用戶將計(jì)算機(jī)從一個(gè)交換機(jī)端口移動(dòng)到另一個(gè)交換機(jī)端口，交換機(jī)能夠自動(dòng)跟蹤該終端的MAC地址，并自動(dòng)將其納入定義的VLAN中。 控制廣播。由于所有的廣播都只在本VLAN內(nèi)進(jìn)行，而不再擴(kuò)散到其他VLAN上，所以，把校園網(wǎng)絡(luò)適當(dāng)?shù)貏澐殖扇舾奢^小的VLAN，將大大減少?gòu)V播對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用，從而提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，并有效地避免廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生以及在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的蔓延。,P26,VLAN的意義,支持多媒體技術(shù)和高效組播控制：組播技術(shù)是支持多媒體應(yīng)用的有效手段，在交換機(jī)中用組播組動(dòng)態(tài)定義VLAN，并自動(dòng)把組播報(bào)文只復(fù)制給同一VLAN中的終端，大大提高了多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，更有效地使用了帶寬，

20、降低了網(wǎng)絡(luò)因擁擠而阻塞的可能性。 增強(qiáng)安全性：由于交換機(jī)只能在同一VLAN內(nèi)的端口之間交換數(shù)據(jù)，不同VLAN的端口不能直接相互訪問(wèn)。同時(shí)，可以在Trunk(中繼)中設(shè)置允許訪問(wèn)的VLAN，從而限制未經(jīng)允許的VLAN訪問(wèn)，保證VLAN只被授權(quán)的用戶訪問(wèn)。因此，通過(guò)劃分VLAN，可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)安全性，防止某些非授權(quán)用戶對(duì)敏感數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督和管理的自動(dòng)化：由于可以通過(guò)網(wǎng)管軟件查看VLAN間和VLAN內(nèi)的各類通信信息，而這些信息對(duì)于確定網(wǎng)絡(luò)拓樸與路由，以及設(shè)置服務(wù)器的位置都十分有用。通過(guò)劃分VLAN，可以使網(wǎng)絡(luò)管理變得更簡(jiǎn)單、更輕松、更有效。,P27,VLAN的劃分,VLAN（虛擬局域網(wǎng)）

21、主要有四種劃分方式,分別為: 基于端口劃分的VLAN； 基于MAC地址劃分VLAN； 基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN； 根據(jù)IP組播劃分VLAN。,P28,VLAN TAG,IEEE 802.1Q協(xié)議規(guī)定在目的MAC地址和源MAC地址之后封裝4個(gè)字節(jié)的VLAN Tag，用以標(biāo)識(shí)VLAN的相關(guān)信息,P29,VLAN TAG,VLAN Tag包含四個(gè)字段，分別是TPID（Tag Protocol Identifier，標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)識(shí)符）、Priority、CFI（Canonical Format Indicator，標(biāo)準(zhǔn)格式指示位）和VLAN ID。 TPID用來(lái)判斷本數(shù)據(jù)幀是否帶有VLAN Tag，長(zhǎng)度為

22、16bit，缺省取值為0 x8100。 Priority表示報(bào)文的802.1P優(yōu)先級(jí)，長(zhǎng)度為3bit，可設(shè)置8個(gè)QOS等級(jí)。 CFI字段標(biāo)識(shí)MAC地址在不同的傳輸介質(zhì)中是否以標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行封裝，長(zhǎng)度為1bit，取值為0表示MAC地址以標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行封裝，為1表示以非標(biāo)準(zhǔn)格式封裝，缺省取值為0。 VLAN ID標(biāo)識(shí)該報(bào)文所屬VLAN的編號(hào)，長(zhǎng)度為12bit，取值范圍為04095。由于0和4095為協(xié)議保留取值，所以VLAN ID的取值范圍為14094。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用VLAN ID來(lái)識(shí)別報(bào)文所屬的VLAN，根據(jù)報(bào)文是否攜帶VLAN Tag以及攜帶的VLAN Tag值，來(lái)對(duì)報(bào)文進(jìn)行處理,P30,TRUN

23、K,TRUNK是端口匯聚的意思，就是通過(guò)配置軟件的設(shè)置，將2個(gè)或多個(gè)物理端口組合在一起成為一條邏輯的路徑從而增加在交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的帶寬，將屬于這幾個(gè)端口的帶寬合并，給端口提供一個(gè)幾倍于獨(dú)立端口的獨(dú)享的高帶寬。 Trunk是一種封裝技術(shù)，它是一條點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，鏈路的兩端可以都是交換機(jī)，也可以是交換機(jī)和路由器，還可以是主機(jī)和交換機(jī)或路由器?；诙丝趨R聚（Trunk）功能，允許交換機(jī)與交換機(jī)、交換機(jī)與路由器、主機(jī)與交換機(jī)或路由器之間通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)端口并行連接同時(shí)傳輸以提供更高帶寬、更大吞吐量， 大幅度提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能力 TRUNK技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)TRUNK內(nèi)部多條鏈路互為備份的功能，即當(dāng)一條鏈路出現(xiàn)

24、故障時(shí)，不影響其他鏈路的工作，同時(shí)多鏈路之間還能實(shí)現(xiàn)流量均衡,P31,TRUNK,VLAN的端口聚合（TRUNK），是用來(lái)在不同的交換機(jī)之間進(jìn)行連接，以保證在跨越多個(gè)交換機(jī)上建立的同一個(gè)VLAN的成員能夠相互通訊 ，其中交換機(jī)之間互聯(lián)用的端口就稱為TRUNK端口 。 如果是不同臺(tái)的交換機(jī)上相同id的vlan要相互通信，那么可以通過(guò)共享的trunk端口就可以實(shí)現(xiàn)（而不必每個(gè)VLAN設(shè)置一條級(jí)聯(lián)通道），如果是同一臺(tái)上不同id的vlan/不同臺(tái)不同id 的vlan它們之間要相互通信，需要通過(guò)第三方的路由來(lái)實(shí)現(xiàn) Virtual Container TRUNK ，VC TRUNK是通過(guò)VC 容器實(shí)現(xiàn)的傳

25、送通道，可以用連續(xù)級(jí)聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，也可以用虛級(jí)聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樘摷?jí)聯(lián)有連續(xù)級(jí)聯(lián)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，虛級(jí)聯(lián)逐步成為主流 。,P32,TRUNK,一個(gè)Trunk口，在缺省情況下是屬于本交換機(jī)所有VLAN的，它能夠轉(zhuǎn)發(fā)所有VLAN的幀，但是可以通過(guò)設(shè)置許可VLAN列表(allowed-VLANs)來(lái)加以限制。,P33,端口類型,根據(jù)對(duì)VLAN幀的識(shí)別情況，將端口分為4類： Access端口 Access端口是交換機(jī)上用來(lái)連接用戶主機(jī)的端口，它只能連接接入鏈路。Access端口只允許一個(gè)VLAN的幀通過(guò)，在從主機(jī)接收幀時(shí)，給幀加上Tag標(biāo)記；在向主機(jī)發(fā)送幀時(shí)，將幀中的Tag標(biāo)記剝掉。 Trunk端口 Tru

26、nk端口是交換機(jī)上用來(lái)和其他交換機(jī)連接的端口，它只能連接干道鏈路。Trunk端口允許多個(gè)VLAN的幀（帶Tag標(biāo)記）通過(guò)，在接收和發(fā)送幀時(shí)保留Tag標(biāo)記。 Hybrid端口 Hybrid端口是交換機(jī)上既可以連接用戶主機(jī)，又可以連接其他交換機(jī)的端口。Hybrid端口既可以連接接入鏈路又可以連接干道鏈路。Hybrid端口允許多個(gè)VLAN的幀通過(guò)，并可以在出端口方向?qū)⒛承￢LAN幀的Tag剝掉。 Q-in-Q端口 Q-in-Q（802.1Q-in-802.1Q）端口是交換機(jī)上和其他交換機(jī)連接的，并且能夠處理攜帶雙層Tag標(biāo)記的VLAN幀的端口。,P34,缺省VLAN,在交換機(jī)上，每個(gè)Access、H

27、ybrid、Q-in-Q類型的端口可以配置一個(gè)缺省VLAN。端口類型不同，缺省VLAN的含義也有所不同。 Access端口和Hybrid端口的缺省VLAN 對(duì)于這兩種端口接收到的不帶Tag的幀，交換機(jī)會(huì)在幀中加上Tag標(biāo)記，并將Tag中的VID字段的值設(shè)置為端口所屬的缺省VLAN編號(hào)。 對(duì)于從這兩種端口發(fā)送的幀，如果Tag中的VID值為缺省VLAN編號(hào)，則交換機(jī)會(huì)剝掉該幀中的Tag標(biāo)記。 Q-in-Q端口的缺省VLAN 對(duì)于從Q-in-Q端口接收的幀，無(wú)論該幀是否帶Tag標(biāo)記，交換機(jī)都會(huì)在幀中加上Tag，并將Tag中的VID字段的值設(shè)置為端口所屬的缺省VLAN編號(hào)。 對(duì)于Q-in-Q端口發(fā)送的

28、幀，如果最外層Tag的VID字段的值等于缺省VLAN編號(hào)，交換機(jī)會(huì)將幀中最外層的Tag剝掉。,MSTP,多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）是指基于SDH、同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、IP等業(yè)務(wù)接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)。 MSTP伴隨著電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)歷了: （1）第一代MSTP：支持以太網(wǎng)透?jìng)鳎?（2）第二代MSTP：支持二層交換； （3）第三代MSTP：支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS。,第一代MSTP,以支持以太網(wǎng)透?jìng)鳛橹饕卣?。以太網(wǎng)透?jìng)鞴δ苁侵笇?lái)自以太網(wǎng)接口的信號(hào)不經(jīng)過(guò)二層交換，直接映射到SDH的虛容器 (VC)中，然后通過(guò)SDH設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳送。 保證以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明性

29、，包括以太網(wǎng)MAC幀，VLAN標(biāo)記等的透明傳送。 以太網(wǎng)透?jìng)鳂I(yè)務(wù)保護(hù)直接利用SDH提供的物理層保護(hù)。 第一代MSTP的缺點(diǎn)在于： 不提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層保護(hù)； 支持的業(yè)務(wù)帶寬粒度受限于SDH的虛容器，最小為2Mbps； 不提供不同以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS區(qū)分； 不提供流量控制； 不提供多個(gè)業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和帶寬共享； 不提供業(yè)務(wù)層(MAC層)上的多用戶隔離。,第二代MSTP,以支持二層交換為主要特點(diǎn)。MSTP以太網(wǎng)二層交換功能是指在一個(gè)或多個(gè)用戶以太網(wǎng)接口與一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的基于SDH虛容器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路之間，實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換。 第二代MSTP保證以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明性，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的封裝采用G

30、FP/LAPS或PPP協(xié)議； 傳輸鏈路帶寬可配置，數(shù)據(jù)幀的映射采用VC通道的相鄰級(jí)聯(lián)/虛級(jí)聯(lián)或ML-PPP協(xié)議來(lái)保證數(shù)據(jù)幀在傳輸過(guò)程中的完整性； 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)/過(guò)濾以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的功能； 提供自學(xué)習(xí)和靜態(tài)配置兩種可選方式維護(hù)MAC地址表； 支持IEEE802.1d生成樹(shù)協(xié)議STP； 支持流量控制，包括半雙工模式下背壓機(jī)制和全雙工模式下802.3x Pause幀機(jī)制。,第二代MSTP,第二代MSTP相對(duì)于第一代MSTP的優(yōu)勢(shì)主要在多用戶/業(yè)務(wù)的帶寬共享和隔離方面，包括： 提供基于802.3x的流量控制； 提供業(yè)務(wù)層上的多用戶隔離和 VLAN劃分； 提供基于STP/RSTP等的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層保護(hù)倒換； 一

31、些還提供基于802.1p的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)。 第二代MSTP的缺點(diǎn)也是明顯的，包括： 不提供QoS支持； 基于STP/RSTP的業(yè)務(wù)層保護(hù)倒換時(shí)間太慢； 所提供的業(yè)務(wù)帶寬粒度受限于VC，一般最小為2Mbps； VLAN的4096地址空間使其在核心節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展能力很受限制，不適合大型城域公網(wǎng)應(yīng)用； 節(jié)點(diǎn)處在環(huán)上不同位置時(shí)，其業(yè)務(wù)的接入是不公平的； MAC地址的學(xué)習(xí)/維護(hù)以及MAC地址表影響系統(tǒng)性能； 基于802.3x的流量控制只是針對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，不能提供端到端的流量控制； 多用戶/業(yè)務(wù)的帶寬共享是對(duì)本地接口而言，還不能對(duì)整個(gè)環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行共享。,第三代MSTP,以支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS為特色。 它的誕生主要源

32、于克服現(xiàn)有MSTP技術(shù)所存在的缺陷。從現(xiàn)有MSTP技術(shù)對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持上看，不能提供良好QoS支持的一個(gè)主要原因是現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)是無(wú)連接的，尚沒(méi)有足夠QoS處理能力，為了能夠?qū)⒄嬲齉oS引入以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，需要在以太網(wǎng)和SDH/SONET間引入一個(gè)中間的智能適配層來(lái)處理以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS要求。 多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）是一種可在多種第二層媒質(zhì)上進(jìn)行標(biāo)記交換的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它吸取了ATM高速交換的優(yōu)點(diǎn)，把面向連接引入控制，是個(gè)介于 23層的2.5層協(xié)議。它結(jié)合了第二層交換和第三層路由的特點(diǎn)，將第二層的基礎(chǔ)設(shè)施和第三層的路由有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。第三層的路由在網(wǎng)絡(luò)的邊緣實(shí)施，而在 MPLS的網(wǎng)絡(luò)核心采用第

33、二層交換 。,第三代MSTP,MPLS無(wú)縫地集成了IP路由技術(shù)的靈活性和ATM標(biāo)簽交換技術(shù)的簡(jiǎn)捷性。MPLS在無(wú)連接的IP網(wǎng)絡(luò)中增加了面向連接的控制平面，為IP網(wǎng)絡(luò)增添了管理和運(yùn)營(yíng)的手段。在IP網(wǎng)絡(luò)中，MPLS流量工程技術(shù)成為一種主要的管理網(wǎng)絡(luò)流量、減少擁塞、一定程度上保證IP網(wǎng)絡(luò)的QoS的重要工具 MPLS的運(yùn)作原理是提供每個(gè)IP數(shù)據(jù)包一個(gè)標(biāo)記，并由此決定數(shù)據(jù)包的路徑以及優(yōu)先級(jí)。 MPLS可以看做是一種面向連接的技術(shù)。通過(guò)MPLS信令或手工配置的方法建立好標(biāo)記交換路徑(Label Switched Path，簡(jiǎn)稱LSP）以后，在標(biāo)記交換路徑的入口把需要通過(guò)該路徑的報(bào)文打上標(biāo)簽，中間路由器在收

34、到報(bào)文后直接根據(jù)報(bào)頭的標(biāo)簽進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而不用再通過(guò)IP報(bào)文頭的IP地址查找（因此網(wǎng)絡(luò)速度便會(huì)加快）。在標(biāo)記交換路徑的出口（或倒數(shù)第二跳），剝離MPLS包頭，還回原來(lái)的IP 包。,第三代MSTP,在基于MPLS的第三代MSTP網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)IP 數(shù)據(jù)包進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記邊緣路由器LER 對(duì)IP包頭的信息進(jìn)行分析，并且按它的目的地址和業(yè)務(wù)等級(jí)加以區(qū)分，通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類FEC將輸入的數(shù)據(jù)流映射到一條LSP上（FEC定義了一組沿著同一條路徑、有相同處理過(guò)程的數(shù)據(jù)包），IP數(shù)據(jù)包分配到一個(gè)FEC后，LER就根據(jù)標(biāo)記信息庫(kù)LIB為其生成一個(gè)標(biāo)記 。 通常，MPLS標(biāo)記由32位組成， 其中：20比特確定標(biāo)記值、

35、3比特的試驗(yàn)域EXP（通常用做CoS ）、1比特的棧底標(biāo)志S和8比特的生存時(shí)間TTL,第三代MSTP,基于MPLS的第三代MSTP網(wǎng)絡(luò)分為兩層：邊緣層和核心層。其中： 邊緣層完成IP數(shù)據(jù)包的分類、過(guò)濾、安全和轉(zhuǎn)發(fā)功能，同時(shí)將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為采用標(biāo)記標(biāo)識(shí)的流連接，提供服務(wù)質(zhì)量、流量控制、虛擬專網(wǎng)、組播等功能，針對(duì)不同的流連接，MPLS邊緣節(jié)點(diǎn)采用標(biāo)記分配協(xié)議LDP進(jìn)行標(biāo)記分配/綁定，LDP具有標(biāo)記指定、分配和撤消的功能，它在MPLS網(wǎng)內(nèi)分布和傳遞。 在MPLS的核心層同樣需要LDP，但它只提供高速的標(biāo)記交換，面向連接的服務(wù)質(zhì)量、流量工程、組播控制等功能。 MPLS技術(shù)結(jié)合了第二層交換和第三層路由

36、的特點(diǎn)；第三層路由在網(wǎng)絡(luò)的邊緣實(shí)施，而第二層交換則由MPLS網(wǎng)絡(luò)的核心完成 。,第三代MSTP,基于MPLS的第三代MSTP網(wǎng)絡(luò)具有以下技術(shù)特點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)基于定長(zhǎng)標(biāo)簽，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，使得轉(zhuǎn)發(fā)路由器容量很容易擴(kuò)展到大比特級(jí)； 充分利用原有IP路由，并加以改進(jìn)，保證了MPLS網(wǎng)絡(luò)路由具有靈活性； 利用ATM的高效傳輸交換方式，同時(shí)拋棄了復(fù)雜的ATM信令，無(wú)縫地將IP技術(shù)優(yōu)點(diǎn)融合到ATM的高效硬件轉(zhuǎn)發(fā)中； 數(shù)據(jù)傳輸和路由計(jì)算分開(kāi)，是一種面向連接的傳輸技術(shù)，能夠提供有效的QoS保證； 不但支持多種網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)，而且是一種與鏈路層無(wú)關(guān)的技術(shù)，保證了多種網(wǎng)絡(luò)的互連互通，使得各種不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

37、統(tǒng)一在同一個(gè)MPLS平臺(tái)上； 支持大規(guī)模層次化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性； 標(biāo)簽合并機(jī)制支持不同數(shù)據(jù)流的合并傳輸； 支持流量工程、CoS、QoS和大規(guī)模的虛擬專用網(wǎng)；,第三代MSTP,第三代MSTP的優(yōu)勢(shì)： 具備端到端流量控制（常規(guī)為點(diǎn)到點(diǎn)） 獨(dú)特的QOS保證（常規(guī)的不提供不同業(yè)務(wù)的QOS區(qū)分） 公平的接入機(jī)制與合理的帶寬動(dòng)態(tài)分配機(jī)制，采用加權(quán)公平算法來(lái)控制帶寬的利用 （常規(guī)MSTP設(shè)備在接入和帶寬分配方面采用優(yōu)先級(jí)機(jī)制，難以公平、合理 ） 強(qiáng)大的VLAN支持能力 ，通過(guò)嵌入二層MPLS技術(shù)(Martini MPLS)，從根本上解決了4096的VLAN地址空間限制，允許不同的用戶使用

38、同樣的VLAN ID，使設(shè)備所支持的VLAN數(shù)目達(dá)到現(xiàn)有設(shè)備的256倍 ； ATM方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì) （略）,MSTP,基于SDH的MSTP以太網(wǎng)透?jìng)鞴δ軕?yīng)滿足以下要求（YD/T5119-2005）： 傳輸鏈路帶寬可配置； 保證以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明性，包括MAC幀、VLAN標(biāo)記等的透明傳送； 數(shù)據(jù)幀的封裝可采用GFP或LAPS或PPP協(xié)議，但至少支持GFP協(xié)議； 數(shù)據(jù)幀采用VC通道的級(jí)聯(lián)映射來(lái)保證其在傳輸過(guò)程的完整性；,MSTP,以太網(wǎng)映射到SDH虛容器對(duì)應(yīng)關(guān)系（YD/T5119-2005）,MSTP,基于SDH的MSTP以太網(wǎng)二層交換功能還應(yīng)滿足以下要求（YD/T5119-2005） ： 識(shí)別數(shù)據(jù)幀

39、，并根據(jù)VLAN信息轉(zhuǎn)發(fā)/過(guò)濾數(shù)據(jù)幀； 自學(xué)習(xí)/靜態(tài)配置維護(hù)MAC地址表； 支持生成樹(shù)（STP）/快速生成樹(shù)（RSTP）協(xié)議 ； 支持多鏈路聚合來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活的高帶寬和鏈路冗余 支持端口流量控制； 支持組播； 支持基于用戶的端口接入速率限制，對(duì)于超過(guò)限制的數(shù)據(jù)包在交換擁塞時(shí)優(yōu)先丟棄； 支持業(yè)務(wù)分類COS,基于SDH的MSTP基本功能模型（YD/T5119-2005）,協(xié)議,HDLC（High Level Data Link Control）：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO （International Standards Organization）的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程，是面向比特的同步協(xié)議 LAPS: L

40、ink Access Procedure SDH(在SDH上的鏈路接入規(guī)程),可將以太網(wǎng)的MAC幀封裝為可在SDH線路上傳輸?shù)腖APS-協(xié)議幀。,協(xié)議,GFP: Generic Framing Procedure通用成幀規(guī)程,是在ITUTG.7041中定義的一種鏈路層標(biāo)準(zhǔn)，它的基礎(chǔ)是SDL（Simple DataLink簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)鏈路），它既可以在字節(jié)同步的鏈路中傳送長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)包，又可以傳送固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)塊，是一種先進(jìn)的、簡(jiǎn)單的、靈活的數(shù)據(jù)信號(hào)適配、映射技術(shù)。它采用了與ATM技術(shù)相似的幀定界方式，通過(guò)它可以透明地將上層的各種數(shù)據(jù)信號(hào)封裝為可以在現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)中有效傳輸?shù)男盘?hào)，利于多運(yùn)營(yíng)商設(shè)備

41、互聯(lián)互通，并且它引進(jìn)了多服務(wù)等級(jí)的概念，實(shí)現(xiàn)了用戶數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和QoS功能。 GFP標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種模式：透?jìng)髂Ｊ胶蛶成淠Ｊ?，提供了一種通用的機(jī)制把高層客戶端的數(shù)據(jù)流適配到傳輸網(wǎng)絡(luò)中。,協(xié)議,透?jìng)髂Ｊ剑℅FPT）是一種面向塊狀碼（blockcodeoriented）的數(shù)據(jù)流模式，具有固定幀長(zhǎng)度的塊狀編碼的信號(hào)，它們可以用透明映射的方式及時(shí)處理而不用等待整個(gè)幀都收到，這種適配方式適合處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)如視頻信號(hào)（DVBDigital Video Broadcast）和塊狀編碼的信號(hào)如存儲(chǔ)業(yè)務(wù)。 幀映射模式（GFPF）是一種PDUoriented數(shù)據(jù)流模式，它們可以用映射整個(gè)幀的適配方式（FrameM

42、apped）等接收到一個(gè)完整的幀后再進(jìn)行處理；具有不同長(zhǎng)度、屬于不同業(yè)務(wù)的GFP幀可以時(shí)分復(fù)用到一個(gè)更高速率的信道傳輸。這種數(shù)據(jù)包復(fù)用方式大大提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。,P52,MSTP設(shè)備支持的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類型,MSTP設(shè)備可支持以下四種以太網(wǎng)業(yè)務(wù)組網(wǎng)類型： 以太網(wǎng)專線：EPL（Ethernet Private Line） 以太網(wǎng)透?jìng)鳂I(yè)務(wù)，各個(gè)用戶獨(dú)占一個(gè)VC TRUNK帶寬，業(yè)務(wù)延遲低，提供用戶數(shù)據(jù)的安全性和私有性。 以太網(wǎng)虛擬專線：EVPL（Ethernet Virtual Private Line） 又可稱為VPN專線，其優(yōu)點(diǎn)在于不同業(yè)務(wù)流可共享VC TRUNK通道，使得同一物理端口可提供

43、多條點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接，并在各個(gè)方向上的性能相同，接入帶寬可調(diào)、可管理，業(yè)務(wù)可收斂實(shí)現(xiàn)匯聚，節(jié)省端口資源。 以太網(wǎng)私有局域網(wǎng)：EPLAN（Ethernet Private LAN） 也稱為網(wǎng)橋服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)由多條EPL專線組成，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)到多點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接。接入帶寬可調(diào)，可管理，業(yè)務(wù)可收斂、匯聚。優(yōu)點(diǎn)與EPL類似，在于用戶獨(dú)占帶寬，安全性好 以太網(wǎng)虛擬私有局域網(wǎng)：EVPLAN（Ethernet Virtual Private LAN） 也稱虛擬網(wǎng)橋服務(wù)、多點(diǎn)VPN業(yè)務(wù)或VPLS業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)到多點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接。內(nèi)嵌入MPLS技術(shù)在VC TRUNK中隔離不同客戶的信號(hào)，解決EPLAN無(wú)法處理的業(yè)務(wù)類型。,P

44、53,MSTP以太網(wǎng)應(yīng)用,基本應(yīng)用形式 點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的透?jìng)魇荕STP最簡(jiǎn)單的一種應(yīng)用形式。在這種方式中，每路數(shù)據(jù)流從源端到宿端獨(dú)占一個(gè)帶寬固定的VC或VCG物理層通道，業(yè)務(wù)之間帶寬不共享。在業(yè)務(wù)開(kāi)展初期，這種方式發(fā)揮了重要作用，當(dāng)前，這種透?jìng)鞣绞饺赃m合于重要大客戶專網(wǎng)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸。 L2以太網(wǎng)匯聚方案主要是基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用的原理。這種方式可以使大量的用戶數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)端站或中心站點(diǎn)匯聚，從而節(jié)省了WAN口和網(wǎng)絡(luò)資源。但是由于遠(yuǎn)端站點(diǎn)數(shù)據(jù)流仍然通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)透?jìng)髦林行恼军c(diǎn)，因此L2僅在各個(gè)單點(diǎn)匯聚的方法仍然無(wú)法共享傳送層整體帶寬資源。 簡(jiǎn)單以太共享環(huán)是匯聚與共享的結(jié)合，通過(guò)二層共享以太環(huán)網(wǎng)的方式接入

45、最終用戶，在匯聚節(jié)點(diǎn)對(duì)各共享環(huán)的業(yè)務(wù)再進(jìn)行二層匯聚。這種方式根據(jù)業(yè)務(wù)流量模型來(lái)改變數(shù)據(jù)層的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不僅帶寬利用率和業(yè)務(wù)效率高，并具備良好的業(yè)務(wù)分類(COS)機(jī)制及安全性能，且費(fèi)用低廉，適用于廣大普通用戶。但相對(duì)而言安全性較差。,P54,MSTP以太網(wǎng)應(yīng)用,增強(qiáng)型應(yīng)用形式 內(nèi)嵌RPR 上述基于簡(jiǎn)單以太共享環(huán)的組網(wǎng)方式有它的優(yōu)點(diǎn)但也同時(shí)存在一些缺點(diǎn)：在環(huán)上節(jié)點(diǎn)不同位置時(shí)的業(yè)務(wù)接入具有不公平性和時(shí)延性；采用STP保護(hù)倒換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等。 在內(nèi)嵌RPR的MSTP出現(xiàn)早期，RPR映射顆粒是基于VC4。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，規(guī)模較小的用戶數(shù)量增多，為了增加靈活性，其映射顆粒向基于VCl2轉(zhuǎn)化 MPLSL2

46、VPN 內(nèi)嵌MPLS的MSTP可以提供各種新型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，即L2VPN業(yè)務(wù)，包括以太網(wǎng)專線(EPL)、以太網(wǎng)虛擬專線(EVPL)、以太網(wǎng)專網(wǎng)(EPLAN)、以太網(wǎng)虛擬專網(wǎng)(EVPLAN)業(yè)務(wù)。 內(nèi)嵌RPR+MPLS MPLS作為內(nèi)嵌RPR的業(yè)務(wù)層，在這種應(yīng)用中，RPR負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從源傳送到宿，MPLS提供不同用戶數(shù)據(jù)的隔離，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從入口的UNI發(fā)送到出口的UNI，MPLS提供內(nèi)嵌RPR的MSTP跨環(huán)的業(yè)務(wù)。 即MPLS作為RPR的服務(wù)層，提供以太網(wǎng)端到端的可靠連接，它將以太網(wǎng)業(yè)務(wù)在VC中傳送，多個(gè)VC復(fù)用到一條隧道LSP，節(jié)約了傳送通道。結(jié)合雙節(jié)點(diǎn)(dualattach)技術(shù)可以把RPR環(huán)提

47、供的保護(hù)機(jī)制擴(kuò)展到多環(huán)和網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)中并實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的彈性恢復(fù)，在保持QoS和不改變SLA的情況下，繼續(xù)把分組業(yè)務(wù)傳至其他環(huán)。,P55,EPL應(yīng)用,EPL 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的點(diǎn)到點(diǎn)透明傳輸，不同網(wǎng)元的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)通過(guò)各自獨(dú)立的VCTRUNK 傳送到目的結(jié)點(diǎn)，因而實(shí)現(xiàn)了安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸。 業(yè)務(wù)還受到SDH 自愈網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。,P56,EVPL應(yīng)用,兩種方式EVPL 業(yè)務(wù): 共享Port 方式下的EVPL。 業(yè)務(wù)通過(guò)VLAN 進(jìn)行隔離，實(shí)現(xiàn)帶寬的共享。 業(yè)務(wù)在各自獨(dú)立的VCTRUNK 中傳輸。,P57,EVPL應(yīng)用,共享VCTRUNK 方式下的EVPL。 基于VLAN 標(biāo)簽,P58,EVPL應(yīng)用,共

48、享VCTRUNK 方式下的EVPL。 基于MPLS 封裝格式,P59,EVPL應(yīng)用,共享VCTRUNK 方式下的EVPL 基于QinQ 技術(shù),P60,EPLAN應(yīng)用,通過(guò)EPLAN 業(yè)務(wù)可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)動(dòng)態(tài)共享，采用虛擬網(wǎng)橋VB（VirtualBridge），實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的二層交換功能，即EPLAN 業(yè)務(wù)。 系統(tǒng)中的每個(gè)網(wǎng)元可建立一個(gè)或多個(gè)VB，每個(gè)VB 可以建立一張基于MAC 地址的表，此表通過(guò)系統(tǒng)自學(xué)習(xí)功能定期進(jìn)行更新。 接入的數(shù)據(jù)可以根據(jù)其目的MAC（Media Access Control）地址，選擇不同的VCTRUNK 進(jìn)行傳送。,P61,EVPLAN應(yīng)用,EVPLAN 業(yè)務(wù)可以實(shí)現(xiàn)多

49、點(diǎn)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)共享，并且支持相同VLAN 數(shù)據(jù)接入的業(yè)務(wù)隔離。在單節(jié)點(diǎn)需要同時(shí)接入兩個(gè)VLAN 號(hào)相同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，且動(dòng)態(tài)共享帶寬時(shí)，可以通過(guò)EVPLAN 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn) VB+MPLS方式：業(yè)務(wù)可以通過(guò)VLAN ID和MPLS標(biāo)簽的雙重隔離，達(dá)到不同用戶的業(yè)務(wù)隔離和同一用戶間不同部門的業(yè)務(wù)隔離。即實(shí)現(xiàn)同一鏈路上多個(gè)相同VLAN數(shù)據(jù)的隔離。 VB+ QinQ方式：例如OptiX OSN 7500 的以太網(wǎng)板采用VB+S-VLAN （QinQ）過(guò)濾表方式實(shí)現(xiàn)EVPLAN 業(yè)務(wù)。,組網(wǎng)應(yīng)用,多點(diǎn)到一點(diǎn)的匯聚-多Vctrunk匯聚一個(gè)網(wǎng)口,多點(diǎn)匯聚示意圖,組網(wǎng)應(yīng)用,多點(diǎn)到一點(diǎn)的匯聚-多個(gè)VLAN共享一個(gè)Vct

50、runk,注：VLAN4、VLAN5的帶寬可以保證，而VLAN1、VLAN2、VLAN3中任一個(gè)VLAN的帶寬都無(wú)法保證，三個(gè)VLAN對(duì)Vctrunk的帶寬是自由競(jìng)爭(zhēng)搶占的方式。,組網(wǎng)應(yīng)用,多點(diǎn)到一點(diǎn)的匯聚-多端口共享一個(gè)Vctrunk,注：LAN4、LAN5的帶寬是可以保證的，而LAN1LAN3中特定局域網(wǎng)的帶寬就無(wú)法保證了。,P65,SDH之外的以太網(wǎng)保護(hù),LCAS：提供一種容錯(cuò)機(jī)制，提高級(jí)聯(lián)功能的健壯性。主要功能為： 在級(jí)聯(lián)技術(shù)中應(yīng)用LCAS 功能，可以對(duì)系統(tǒng)容量進(jìn)行配置，增加或減少參與級(jí)聯(lián)VC 的數(shù)目，動(dòng)態(tài)改變業(yè)務(wù)的承載帶寬（在變化過(guò)程中不會(huì)對(duì)承載的業(yè)務(wù)造成損傷）； 能夠?qū)崿F(xiàn)失效成員的

51、保護(hù)和恢復(fù)。當(dāng)一部分成員失效時(shí)，自動(dòng)完成失效成員的刪除，其他成員仍正常傳輸數(shù)據(jù)，從而避免整個(gè)級(jí)聯(lián)組不可用。當(dāng)失效成員可用時(shí)，仍然能夠自動(dòng)完成該成員的恢復(fù)，重新將數(shù)據(jù)加載到此成員中。,P66,以太網(wǎng)保護(hù),STP/RSTP 以太網(wǎng)單板支持生成樹(shù)協(xié)議STP（Spanning Tree Protocol）和快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP； STP 和RSTP 啟動(dòng)后在邏輯上修改網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以避免廣播風(fēng)暴；另外STP 和RSTP 可以通過(guò)拓?fù)渲亟M實(shí)現(xiàn)鏈路保護(hù)。 TPS TPS 即支路保護(hù)倒換，是對(duì)支路業(yè)務(wù)進(jìn)行設(shè)備級(jí)別的保護(hù)。當(dāng)被保護(hù)板發(fā)生故障不能正常工作或不在位的情況下，業(yè)務(wù)將倒換到保護(hù)板，從而保證設(shè)備運(yùn)行的可

52、靠性。,P67,以太網(wǎng)保護(hù),BPS BPS 是一種基于單板的保護(hù)方式，使用主用和備用兩塊單板。當(dāng)主用單板檢測(cè)到任一端口鏈路故障（Link Down）、單板硬件故障時(shí)，設(shè)備的交叉單板會(huì)將主用單板上的所有業(yè)務(wù)全部切換到備用單板，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)。 PPS PPS 是一種基于單板間端口的保護(hù)方式，使用主用和備用兩塊單板。當(dāng)主用單板監(jiān)測(cè)到任一端口鏈路故障（Link Down）或單板硬件故障時(shí)，設(shè)備的交叉單板會(huì)將主用單板上受影響的一個(gè)或多個(gè)端口切換到備用單板，不用以整個(gè)單板為單位進(jìn)行切換。 PPS 與BPS 相比，PPS 保護(hù)方式減小了對(duì)外部系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的影響。,P68,以太網(wǎng)保護(hù),LAG：鏈路聚合組（LAG

53、）是指多條連接到同一設(shè)備的鏈路捆綁在一起，以便于增加帶寬和改善鏈路的可靠性。聚合的鏈路可以當(dāng)成是一條鏈路。LAG 功能主要有： 提高鏈路可用性，鏈路聚合中，成員互相動(dòng)態(tài)備份。當(dāng)某一鏈路中斷時(shí)，其他成員能迅速接替其工作。 增加鏈路帶寬，LAG 為用戶提供一種經(jīng)濟(jì)的提高鏈路傳輸率的方法：通過(guò)捆綁多條物理鏈路，用戶不必升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備就能獲得更大帶寬的數(shù)據(jù)鏈路，其總?cè)萘康扔诟魑锢礞溌啡萘恐汀?負(fù)載分擔(dān)：同組內(nèi)多條物理鏈路可以分擔(dān)數(shù)據(jù)流量并互為備份。 提高可靠性：同組成員彼此動(dòng)態(tài)備份。 LAG 的聚合方式分為動(dòng)態(tài)聚合、手工聚合和靜態(tài)聚合,P69,保護(hù),跨板鏈路聚合組（DLAG） 使用主用和備用兩塊單板，

54、一塊作為工作板，一塊作為保護(hù)板。當(dāng)發(fā)生倒換時(shí)，只切換受影響的端口，其它端口不切換。 配置了DLAG 的設(shè)備必須與運(yùn)行LACP 協(xié)議的設(shè)備對(duì)接。若配置了DLAG 的兩個(gè)設(shè)備之間存在中間節(jié)點(diǎn)，則該中間節(jié)點(diǎn)設(shè)備必須支持協(xié)議報(bào)文的透?jìng)鳌?DLAG 包含恢復(fù)式和非恢復(fù)式兩種模式： 恢復(fù)式 非恢復(fù)式,P70,保護(hù),LPT LPT 功能是一種基于鏈路保護(hù)的保護(hù)方式。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間的主用端口和備用端口是不同的鏈路時(shí)，可以通過(guò)LPT 功能來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。 LPT 功能就是當(dāng)工作鏈路故障時(shí)，通過(guò)關(guān)斷本端端口，使對(duì)端的路由器知道鏈路出現(xiàn)異常，從而由工作端口切換到備用端口，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。 LPT 功能包含點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多

55、點(diǎn)兩種形式。,P71,RPR,IEEE 802.17 標(biāo)準(zhǔn)定義的RPR（Resilient Packet Ring）為逆向雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，外環(huán)（Outer Ring）和內(nèi)環(huán)（Inner Ring）都傳送數(shù)據(jù)包和控制包，雙環(huán)同時(shí)工作，有效的利用所有帶寬。 內(nèi)環(huán)的控制包攜帶外環(huán)數(shù)據(jù)包的控制信息，外環(huán)的控制包攜帶內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)包的控制信息，雙環(huán)互為備份和保護(hù) RPR 的功能主要包括基本功能、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)、空間重用和公平算法等。,P72,RPR,為了大幅度提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)膸捓寐?，RPR采用了下述四種帶寬復(fù)用方式： 環(huán)上任意節(jié)點(diǎn)上多個(gè)端口在入環(huán)時(shí)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和負(fù)載均衡過(guò)程中，使各節(jié)點(diǎn)能最大限度地

56、利用入環(huán)帶寬。 環(huán)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)共享環(huán)上帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能。 采用層保護(hù)倒換機(jī)制，無(wú)須預(yù)留保護(hù)帶寬。 采用目的地剝離的 協(xié)議，實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬的空間再利用。,P73,RPR,RPR保護(hù)：支持3種方式 Wrapping 保護(hù)方式是指當(dāng)環(huán)路上的某個(gè)地方發(fā)生故障時(shí)，則在故障相鄰節(jié)點(diǎn)自動(dòng)環(huán)回，把內(nèi)環(huán)和外環(huán)連在一起。Wrapping 保護(hù)倒換的時(shí)間不超過(guò)50ms。這種保護(hù)方式的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)速度快，丟失數(shù)據(jù)少，缺點(diǎn)是浪費(fèi)帶寬 Steering 保護(hù)方式是指業(yè)務(wù)不需要從發(fā)生故障的地方倒換，而是通過(guò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議生成故障后的新拓?fù)浜螅垂?jié)點(diǎn)直接按照新的拓?fù)浒l(fā)送數(shù)據(jù)給目的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)環(huán)上節(jié)點(diǎn)少于等于16 個(gè)時(shí)，Steering

57、 保護(hù)倒換的時(shí)間不超過(guò)50ms。這種保護(hù)方式的優(yōu)點(diǎn)是不浪費(fèi)帶寬，缺點(diǎn)是當(dāng)組網(wǎng)規(guī)模較大時(shí)保護(hù)倒換的速度較慢，并且在新路徑建立之前部分?jǐn)?shù)據(jù)被丟棄。 Wrapping+Steering 的保護(hù)方式就是環(huán)路發(fā)生故障時(shí)，環(huán)網(wǎng)先采用wrapping 的方式進(jìn)行倒換，保證環(huán)網(wǎng)的倒換速度，減少丟包；通過(guò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議生成故障后的新環(huán)路拓?fù)浜?，再采用Steering 的保護(hù)方式，使業(yè)務(wù)按照新拓?fù)涞淖顑?yōu)路徑直接發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)，減小帶寬的浪費(fèi)。 另外，RPR 單板支持快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）。RSTP 通過(guò)拓?fù)渲亟M實(shí)現(xiàn)鏈路保護(hù)。另外，生成樹(shù)協(xié)議啟動(dòng)后在邏輯上修

58、改網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以避免廣播風(fēng)暴。,P74,RPR,RPR保護(hù)：Steering、Wrapping、Wrapping+Steering 三種方式，倒換時(shí)間不超過(guò)50ms。 RPR 環(huán)網(wǎng)上業(yè)務(wù)級(jí)別：,P75,RPR,拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)確保了RPR 的即插即用特性 如果要增加或減少RPR 環(huán)上的總帶寬，則可以結(jié)合LCAS 功能來(lái)實(shí)現(xiàn) RPR 幀在目的節(jié)點(diǎn)剝離的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了環(huán)上帶寬的空間重用 RPR 環(huán)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)都支持獨(dú)立的加權(quán)公平算法。公平算法保證了低優(yōu)先級(jí)的B_EIR 和C 類業(yè)務(wù)在RPR 環(huán)上的公平接入。通過(guò)設(shè)置公平算法的權(quán)重，可以使不同的節(jié)點(diǎn)具有不同的接入速率,P76,RPR,的具體實(shí)現(xiàn)方案可以分為三類： 獨(dú)立式的基于層的實(shí)現(xiàn)方案； 基于路由器的單實(shí)現(xiàn)方案； 基于的實(shí)現(xiàn)方案。 獨(dú)立式的基于層的實(shí)現(xiàn)方案主要適用于城域網(wǎng)的接入層和匯聚層，是目前最成熟 的一種解決方案。有的廠家將多協(xié)議標(biāo)記交換（）技術(shù)、時(shí)鐘同步技術(shù)、技術(shù)和電視視頻廣播技術(shù)與這種層的實(shí)現(xiàn)方案結(jié)合在一起，從而提供面 向優(yōu)化，并同時(shí)支持業(yè)務(wù)的寬帶多業(yè)務(wù)解決方案。 另外，有的廠家推出的基于層的產(chǎn)品具有很強(qiáng)的組網(wǎng)能力，可以支持線性、相切環(huán)、相交環(huán)等拓?fù)湟约半p節(jié)點(diǎn)互連（）跨環(huán)保