局域网交换技术概述.ppt

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1、局域网交换技术概述,3Com 大学制作更新于2001年12月3C-405,请浏览备注部分,本文档在备注部分包含了全部讲解文字信息为浏览这些有价值的附加信息，可在 Powerpoint中切换到备注视图.如果你正以“幻灯片放映方式”查看本演讲，你可以点击上面蓝色的超链接而直接进入某一单元.,技术单元,第1单元:千兆以太网第2单元:弹性第3单元:虚拟局域网(VLAN)及 链路聚合第4单元:第3层IP路由第5单元:服务质量(QoS)第6单元:IP组播第7单元:虚拟路由器冗余协议(VRRP)第8单元:远程监控(RMON),千兆以太网:技术概述,3Com 大学制作,千兆以太网:技术概述,在学完本技术单元后

2、,你将能够:定义千兆以太网技术理解为什么千兆以太网是以太网认识与千兆以太网技术相关的距离限制问题解释如何在铜线上实现千兆以太网功能,扩展以太网络带宽的新方向,以太网是最受理解的最广泛采用的局域网技术,可伸缩的网络带宽为大多数交换机所支持,千兆以太网传递非常高的带宽且与 10/100兆以太网兼容,高带宽低成本,千兆以太网提供最好的性能价格比,端到端的以太网技术管理和实施简单,为什么选择千兆以太网,以太网标准:千兆以太网 是 以太网,以太网是一种标准化的、交换的、基于分组的网络,支持10、100和 1000 Mbps 线路速率IEEE 802.3 非屏蔽双绞线(UTP)上的10BASE-T 以太网

3、IEEE 802.3u UTP或光线电缆上的100BASE-T 快速以太网IEEE 802.3ab 5类UTP电缆上的1000BASE-TX 千兆以太网IEEE 802.3z 多模及单模光线上的千兆以太网 1000BASE-SX 和1000BASE-LX三种以太网速率使用相同的 IEEE 802.3 帧格式、全双工操作以及流控方式,只有更快!,1000BASE-CX CopperXcvr,1000BASE-SXFiber OpticXcvr,1000BASE-TPMA,Gigabit Media Independent Interface(GMII)(可选),1000BASE-TPCS,多模光

4、纤,单模活多模光纤,非屏蔽双绞线,Media Access Control(MAC),1000BASE-LXFiber OpticXcvr,屏蔽铜线,802.3z,802.3ab,1000BASE-X PHY8B/10B-AutoNegotiation,千兆以太网的功能要素,PHY(物理层),数据速率5类 UTP单模光纤多模光纤,以太网,快速以太网,千兆 以太网,1000 Mbps,10 Mbps,100 Mbps,100 米,100 米,100 米,220-550 米,2 公里,412米(hd)2 公里(fd),5 公里以上,25 公里,20 公里,来源:3Com,以太网距离限制:对照表.要

5、注意!,千兆以太网(GbE)设计成运行在现有的铜线和光纤基础架构之上,但是当实施千兆以太网时，小心此时距离、串绕以及 抗dB损失等指标范围都要小得多.,只使用两对线:一对用于发送，另一对用于接收.,使用全部四对线:每对线以250Mbps 速度发送和接收.,5类上的10/100兆,5类上的千兆,铜线千兆以太网,新安装建议采用Cat-5eCat-6 作为 Cat-5e 的一种替换可从某些厂商得到,但它还没有标准化任何当前使用100BASE-TX 的链路可以轻松运行1000BASE-T计划使用现有5类布线系统运行 1000BASE-T 的用户应测试每条链路的质量,9微米 单模,1000BASE-LX

6、光纤,1000BASE-SX光纤,1000BASE-CX铜线,25米,5公里,220米275米,1000BASE-T铜线,100米,550米,50微米 多模,50微米 多模,4对 5类 5 UTP,平衡屏蔽电缆,62.5微米 多模,62.5微米 多模,来源:Gigabit Ethernet Alliance,数据中心,建筑主干,园区主干,接线间,应用,光纤千兆 与 铜线千兆,电缆测试资讯及词汇表,基本的电缆测试资讯由 ANSI/TIA/EIA-TSB-67-“双绞线电缆系统现场测试的传输性能规范”所提供 额外的对ELFEXT,PSELFEXT,以及往返损失的测试需求公布在 ANSI/TIA/E

7、IA-TSB 95获取更多的信息可访问:http:/www.gigabit-ethernet.org/technology/whitepapers/gige_0399/copper99_toc.html术语表在下面备注文本中,2-2202-2752-5002-5502-5502-5502-5502-5000,160120400500500400500NA,62.562.5505062.5505010,MMMMMMMMMMMMMMSM,1000BASE-LX,1000BASE-SX,收发器,光纤,带宽(MHz*km),最小范围(米),直径(微米),光纤链路上的千兆以太网:距离限制,复习题,以太网

8、标准支持哪些线路速度?在铜线上,以太网、快速以太网和千兆以太网支持的最远距离是多少?千兆以太网利用了5E类电缆中的几对线?,复习题答案,10Mbps,100Mbps,和 1000Mbps100 米4 对线返回目录,弹性网络技术概述,3Com 大学制作,弹性:技术概述,在学完本技术单元后,你将能够:定义弹性网络技术理解生成树协议(STP)和快速生成树协议(RSTP)之间的区别识别五种生成树状态,弹性链路 支持,简单、易实现的快速链路冗余，可作为生成树技术的备选每台交换机都有一条主链路和一条备用链路如果主链路失败，弹性链路 被激活工作在物理层无需管理生成树域或重配置,弹性链路运作过程,备份链路,主

9、链路,激活备份链路,主链路,X,主链路,弹性链路(“旧的”主链路),主链路激活正常操作;根据初始配置定义,主链路失败交换机检测到主链路丢失,开始恢复到弹性链路,弹性链路激活当原来的主链路恢复,它变成弹性链路,生成树协议(STP)(IEEE 802.1D),赋予你配置冗余路径的一种方法，但任何时候在两个设备间只维持一条数据传输路径STP监测所有路径的状态如果某条活动路径中断,STP 激活一条冗余路径然后相应地重新配置网络拓扑STP完全按照IEEE 802.1D MAC 网桥标准中描述的方式工作,STP 根桥/根端口，指派桥/指派端口,配置桥协议数据单元（Configuration Bridge

10、Protocol Data Units，CBPDUs)根桥（Root Bridge）根端口（Root Port）路径成本（Path Cost）指派桥（Designated Bridge）指派端口（Designated Port）,生成树协议(STP)的基本功能,(R)根端口(D)指派网桥端口(B)备份端口,生成树配置,局域网网段1,局域网网段2,局域网网段3,(RB),PC=100,PC=19,PC=19,PC=19,PC=4,PC=19,网桥B,网桥C,网桥A,(R),(R),(DB)对网段1和网段3,(DB)对网段2,(D),(D),(D),(B),(PC)路径成本,(RB)根桥(DB)指

11、派桥,五种生成树状态,初始化,Blocking锁定,Disabled禁止,Listening监听,Learning学习,Forwarding转发,可配置的生成树参数,最长周期（Max Age）沟通时间（Hello Time）转发延迟（Forward Delay）优先级（Priority）路径成本（Path Cost）桥标识（Bridge Identifier）,快速生成树协议(RSTP)(IEEE 802.1w),赋予你一种配置冗余路径的方法,同时仍在两个设备之间维持一条活动路径RSTP 监控所有路径的状态 如果一条活动路径中断,RSTP 激活一条冗余路径 然后相应地重新配置网络拓扑快速生成树

12、协议(RSTP)是生成树协议(STP)特性的增强,弹性比较,在 5 秒内恢复网络连接,链路失败后30 内恢复,在 5 秒内恢复备份链路为活动连接,自动配置,自动配置,手工配置,用户可允许/禁止每个网桥上的RSTP,用户可允许/禁止每个网桥上的 STP,用户要对每台交换机进行个别配置,快速生成树(RST),生成树(ST),弹性链路,复习题,当使用弹性链路时,你是否需要配置生成树域（Spanning Tree Domain）吗?A)是B)否生成树协议(STP)在桥接网络环境中阻止 _?A)弹性主干B)宕机C)环路D)数据包,复习题答案,BC返回目录,虚拟局域网(VLAN)及链路聚合:技术概述,3C

13、om 大学制作,虚拟局域网(VLAN)及链路聚合:技术概述,在学完本技术单元后,你将能够:定义虚拟局域网(VLAN)及链路聚合理解虚拟局域网(VLAN)的好处解释不同类型的标记理解链路聚合如何在你的网络中增加冗余性,网桥,传统的桥接局域网,主干,网桥,网桥,单个第2层广播域,桥接虚拟局域网,一个虚拟局域网(VLAN)是一个逻辑定义的第2层广播域.,广播域,VLAN 1,VLAN 2,Switch 4005,Switch 4005,支持802.1Q的交换机,广播域,主干,虚拟局域网(VLAN)的好处,优化性能:广播域控制阻止广播风暴提高可伸缩性提高可管理性:减少网络管理变动周期提高安全性:存取控

14、制,虚拟局域网(VLAN)的构成,成员关系(membership):定义如何选择成员识别(identification):定义帧与虚拟局域网(VLAN)是如何联系到一起的,虚拟局域网(VLAN)的构成,虚拟局域网(VLAN)的成员被组织成两种类型的虚拟局域网(VLAN):基于端口的 基于协议的,基于端口的虚拟局域网(VLAN),一个基于端口的 虚拟局域网(VLAN)包含一组未指定协议类型的网桥端口(即交换机端口).每台交换机标准配置中的缺省VLAN(VID 1)是基于端口的.两个或以上的基于端口的虚拟局域网(VLAN)可以交叉定义,通过使用802.1Q 标记相区别.每个端口只能是一个虚拟局域网

15、(VLAN)的未标记成员.如果你不删除(或修改)初始的缺省VLAN(VID 1),其他所有基于端口的虚拟局域网(VLAN)中的端口必须进行标记.,基于协议的虚拟局域网(VLAN),基于协议虚拟局域网(VLAN)包含一组网桥端口，该端口组定义了一种或多种协议目前支持的协议有:IPIPXDECnetAppleTalkSNAVINESX.25 NetBIOS基于协议虚拟局域网(VLAN)排斥任何不匹配协议类型定义的帧具有相同协议类型的基于协议虚拟局域网(VLAN)不能交叉,基于协议虚拟局域网(VLAN)举例,子网 2,1,IPX net 2,IPX VLAN,子网 1,IPX 网络 1 广播,2,3

16、,4,5,6,IP VLAN,端口号,IPX net 1,VLAN 交换机,缺省,缺省 VLAN,子网 3,基于网络的虚拟局域网(VLAN),一种基于网络的 虚拟局域网(VLAN)包含端口的一个协议子集组基于网络的 虚拟局域网(VLAN)排斥任何目的地址不是指定子网的帧基于网络的虚拟局域网(VLAN)可以重复提供，只要它们不指定相同的子网地址,虚拟局域网(VLAN)的构成帧标识,隐含标识:使用嵌入帧的信息显式标识:在帧中加入信息,示例:协议类型,示例:标准的 802.1 Q 标记,虚拟局域网(VLAN)隐含标记,没有加入标记,下行链路,示例:IP 协议,VLAN 1,VLAN 1,VLAN2,

17、VLAN 2,802.1Q enabled,802.1Q enabled,802.1Q enabled,下行链路,VLAN A,VLAN B,虚拟局域网(VLAN)显式标记,加入标记,移去标记,1,2,3,4,5,VLAN A,VLAN B,802.1Q enabled,802.1Q enabled,下行链路支持 VLANs A 和 B,802.1Q 帧标记,普通 Ethernet 帧,前导:7,SFD:1,DA:6,SA:6,Type/Length:2,数据:48 到 1500,CRC:4,前导:7,数据:48 到 1500,CRC:4,802.1Q 标记帧,2TPI,2TAG,VLAN I

18、D(VID)位，标识 4,096可能的 VLAN,CFI,用户优先级,3 位,1 位,12 位,插入的域,SFD:1,DA:6,SA:6,Type/Length:2,相关标准:IEEE 802.1p,IEEE 802.1p:有关桥接局域网中的传输级别和动态组播过滤服务的标准:解决用于时间关键帧的单独队列问题在第2层帧内提供 CoS 定义允许动态配置方式以及分布机制,链路聚合,聚合链路(主干化),多条点对点并行活动链路:交换机-到-交换机交换机-到-服务器需求:保留数据包通过链路的顺序支持生成树协议(STP)802.1ad 标准,聚合链路的好处,允许你产生高速、点对点或点对多点连接而无需改变或更

19、换现有的硬件或布线系统.提供增长的带宽和设备间冗余性.当配置了生成树、虚拟局域网(VLAN)、路由和SNMP管理时，聚合链路被当作单根电缆链路看待.,复习题,虚拟局域网(VLAN)工作在OSI模型的哪一层?虚拟局域网(VLAN)的两种类型是 _和_.哪种方式的虚拟局域网(VLAN)标识是把一种标记加到帧中?链路聚合的三个好处是什么?,复习题答案,第 2层基于端口的和基于网络的显式标识冗余性、高速点对点或点对多点连接、带宽提升返回目录,第3层IP路由:RIP1,2&OSPF 技术概述,3Com 大学制作,IP 路由:技术概述,在学完本技术单元后,你将能够:定义IP 路由理解第2层与第3层数据传递

20、解释 RIP 和 OSPF 带来的好处识别 UDP helper 的用途,标准的 IP 路由模式,转发决策的唯一依据是网络 ID(IP 地址加上子网掩码).子网可以帮助控制网络传输.这种路由类型是 网际路由(Internetwork routing).,158.101.145.0(255.255.255.0),158.101.112.0(255.255.255.0),第 3 层交换机,IP路由模式,在路由器和子网之间放入网桥引擎，从而允许到子网的多个连接.路由器根据IP地址进行转发.网桥根据 MAC地址进行转发.,158.101.112.0,158.101.48.0,158.101.32.0,

21、158.101.112.0(255.255.255.0),网桥,路由器,虚拟局域网(VLAN),IPVLAN 1,内网路由,网桥引擎,158.101.100.0,158.101.20.0,158.101.30.0,IP VLAN 1,IP VLAN 2,IP VLAN 3,赋予路由器的端口从逻辑上将网桥引擎分段IP 子网可以跨越多个端口子网内的传输通过交换不同子网间的传输被路由.,EnetMAC,EnetMAC,EnetMAC,EnetMAC,EnetMAC,EnetMAC,路由器引擎,IP VLAN 2,IP VLAN 3,路由器接口,RIP 1 的工作过程,N1直接N2直接N31步N41步

22、N5直接,网络2,网络1,网络 4,网络3,RIP 更新,RIP 更新,网络5,路由器B,更新间隔:30 秒最长路径:15 步 16 步:不可达到超时:180 秒,路由器 A,路由表(A),N11步N21步N3直接N4直接N5直接,路由表(B),路由器C,RIP-1 与 RIP-2 比较,低 单数据包类型,OSPF 工作过程,Router 5,Router 1,Router 2,Router 3,Router 4,Net 1,Net 2,Net 5,Net 3,Net 4,3.拓扑图,4.最短路径树,Router 1,Router 2,Router 3,10,Net 2,10,10,10,Ro

23、uter 4,Router 5,10,10,Net 3,Net 4,Net 5,Net 1,10,10,10,10,5.路由表,OSPF 指定路由器(Designated Router,DR)和备用指定路由器(BDR),DR 代表所在网络的其他路有器.BDR 在 DR 失败时替换它.每个多存取网络有一个 DR 和一个BDR.选举:DR:具有最高优先级的路由器.如果优先级相同,则取决于的“Router ID”.,多存取网络,OSPF:邻接,DR,路由器,BDR,Two way,路由器,双向(Two-way)状态,Two way路由器在邻居的 Hello 数据包中能看见自己Full任何路由器与 D

24、R 及 BDR 之间的都具有邻接性,OSPF:区域内(Intra-area)路由,单个区域:区域ID:0.0.0.0所有路由器属于该唯一区域.散播限制在区域内的LSA:路由器 LSA网络 LSA每台路由器有一棵最短路径树.区域 0.0.0.0 是缺省配置.,区域 0.0.0.0(主干),OSPF:区域间(Inter-area)路由,通过划分区域可产生更大的网络.所有区域要求经区域边界路由器(Area Border Router,ABR)连接到区域0.0.0.0.区域 0.0.0.0=主干区域(缺省).每个区域一个链路状态数据库.每台路由器有一棵最短路径树.,自治系统,ABR,区域 10.0.0

25、.0,ABR,区域 20.0.0.0,区域 30.0.0.0,ABR,区域 40.0.0.0,ABR,OSPF:区域类型,通行区域目的地为另一个区域的传输能够通过该区域根结区域目的地为另一个区域的传输不能通过该区域主干所有区域必须连接到主干区域,比较 RIP-1、RIP-2 与OSPF,收敛速度,慢,快速,传输方式,广播地址,组播地址,长度类型,按步长计算,路径成本(链路速度),距离限制,15 步,不限制步长,区域支持,NO,YES,协议复杂度,低 单数据包类型,高 多种数据包类型,更新间隔,更新(30秒),触发式更新,路由路径,单路径路由,多路径路由,VLSM 支持,NO,YES,带宽使用,

26、整张表,仅变动部分,特性,RIP-1,OSPF,伸缩性,有限,优秀,RIP-2,128 步,更新(30秒),组播地址,按步长计算,整张表,低 单数据包类型,单路径路由,NO,YES,更好,比 RIP-1 快,UDP Helper,Switch 4005 路由器,BootP/DHCP/DNS客户(IP 地址=?),路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,UDP Helper=10.1.1.1,BootP/DHCP/DNS 服务器(IP 地址=10.1.1.1),2,复习题,路由器是根据 _转发传输的.RIP V2.0 支持的最大步长是 _.OSPF 比起RIP协议来收敛速度 _.UDP help

27、er 允许 _ _ _ 传输类型通过网络传递.,复习题答案,IP 地址128 步更快BootP/DHCP/DNS返回目录,服务质量(QoS):技术概述,3Com 大学制作,QOS:技术概述,在学完本技术单元后,你将能够:定义QOS理解 QOS 是如何增强你的网络体验定义不同的 QOS 协议,以太网络的服务质量(QoS),以太网本身不能区分不同类型(语音,视频,数据)或不同应用之间的传输当网络发生拥塞,带宽敏感应用获得的服务质量(QoS)很差以太网通过其他技术和标准来为这些应用提供更高层的服务这些 QoS 技术满足时间敏感应用的不同需要,允许用户将业务关键信息优先于非关键信息例子有：802.1p

28、,802.1Q,RSVP 以及 DiffServ,了解以太网CoS/QoS标准,CoS,QoS,服务质量(QoS),QoS 涉及带宽延迟,损失和抖动控制 通过赋予不同级别的网络服务给不同的传输类型(例如.Web,Lotus Notes,FTP,等)而允许你控制网络传输 服务质量的一些好处:控制网络传输根据数据包的属性进行分类赋予网络传输优先级借助传输过滤应用安全性策略通过使延迟和抖动最小化而提供可预见的吞吐率提高性能和带宽伸缩性管理网络拥塞,NBX,服务器,高优先级,最佳努力,网络关键,服务质量(QoS),没有 QoS,传统网络,智能端站点,智能端站点,端到端的解决方案使用 智能 的端站点而网

29、络核心缺是传统的“传统”的核心只提供“最佳努力(best effort)”服务.这带来许多限制:不可预知的延迟 业务关键信息的数据丢失无法确保传递时间不能保证数据吞吐级别,现今的 IP网络:简单但非有效,服务质量(QoS),一味地增加带宽不能解决问题问题不是简单的容量因素网络应用需求正在改变,带宽是解决办法吗:,WebEmail-SMTPFTPTelnet,IP电话声音流视频流IP电视,应用的发展,服务质量(QoS),QoS,智能网络,智能端站点,智能端站点,网络为应用而存在!当应用不断发展 网络必须赶上 IP 网络必须具有智能才能保持,改变网络需求,为什么需要智能?,服务质量(QoS),视频

30、/声音流要求高数据吞吐量和低延迟公共和私有 IP 网络目前正不断地用于传递任务关键信息新一代应用不能容忍无法预知的数据丢失,“到 2000年,所有企业网络关键任务应用中的 20%将遭受到性能问题的困扰”,服务质量(QoS),QoS 是有关提供一致的、可预见的数据传递服务它不产生额外的带宽 QoS 根据应用需要管理带宽QoS 需要得到从端到端的每一种网络成员的支持,因为QoS仅相当于“链条”中最薄弱的一段,答案就是:QoS,边界交换机,核心交换机,边界交换机,QoS 可识别,QoS可识别,QoS 可识别,服务质量(QoS)好处,互联网因不断地纳入业务活动而持续增长对质量保证的期望与在私有控制的网

31、络上相同QoS 为IT经理提供工具，使在公共网络上传递任务关键业务能够具有 缩短的延迟可预见的性能,给 web 应用带来的好处是什么?,QoS 能提供电子商务事务适合的保证,丰富的内容可以通过Web及时传递,服务质量(QoS)-好处,任务关键应用要求质量、可靠性和时间保证QoS 技术使 IT经理能够:管理抖动敏感应用,比如声音和视频播放管理延迟敏感传输,比如实时通话当网络遭受传输拥塞或高峰时控制业务关键数据的损失,给 企业带来的好处是什么?,视频和语音流可得到细心地控制,任务关键应用可以受到控制以保证完整性,服务质量(QoS)好处,将网络服务外包给 xSP 正成为潮流QoS 允许 xSP 为端

32、到端的业务传输提供质量保证xSP 将能提供更多的服务:实时传输支持指定带宽分配服务水准承诺(Service Level Agreement)为xSP创造更多的收入,给服务供应商带来的好处是什么?,增强的服务:带宽分配,实时传输支持:语音和视频流,QoS 结构模型,资源保留(集成的服务),优先化(区分的服务),IntServ 的目的是使互联网成为一种强壮的基础架构网络资源根据应用的 QoS 请求而分派RSVP(资源保留设置协议)为此提供机制,两种方式(Simple/Coarse)提供不同的服务级别放入每个数据包中的 6-位 二进制模式用来进行标记数据包被分类后指派网络资源DiffServ 提供此

33、项服务,两种基本的 QoS 类型(显示如下)不是相互冲突或排斥的,而是设计成相互补充的,QoS 描述,两种 QoS 类型的描述可根据,每种流:(IntServ-RSVP)两点之间单个单向数据流由一个5元组(传输协议,源地址,源端口,目的地址,目的端口)唯一标识不能伸缩,因为每个设备存储每项流信息每个集合:(DiffServ)集合是两种或两种以上的流一般地,这些流都具有一些相同点例如.5个参数中的一个或多个或者深入数据包分析非常容易扩展,QoS 协议,应用和网络拓扑决定了一个集合流最合适的QoS类型为了配合这点,有一些不同的QoS协议:,QoS-DiffServ(优先化),区分的服务(DiffS

34、erv)是一种多服务模式,能满足不同的 QoS 需求在位于网络边界的路由器以及局域网中新一代交换机上实现DiffServ 尽量以每个数据包中指定的QoS 传递一种特定类型的服务DiffServ 可用于任务关键应用以提供端到端 QoS用于集合流(aggregate flow),因为其粗层次的分类,QoS-DiffServ 如何工作,DiffServ 结构,两种类型的分类器:行为集合(Behavior Aggregate,BA)仅使用 DSCP 值多域(Multi-field,MF)使用其他数据包头信息(源地址,协议,端口号),标记器用来:没有 DSCP时加入DSCP 按照本地策略修改 DSCP,

35、累计统计数据 计算丢掉的传输 谁被重新标记?队列中有多少数据包,必要调节包括应用于PHB 包括策略、队列选择、裁剪传输、认证或管理控制 调节传输以符合 SLA,SLA=服务水准承诺(Service Level Agreement)PHB=每跨越特性(Per Hop Behavior),QoS-DiffServ DS 域,DiffServ 机制使用称为“DS-byte”的1个二进制位后面紧跟 IPv4 中定义的TOS字节(RFC 791)或者IPv6 中定义的传输类别字节(Traffic Class Octet)IPv4=TOS(服务类型，Type of Service)字节 6-位用作 DSC

36、P 以便在每个接口选择每跨越特性（Per Hop Behavior，PHB)CU 2位保留给显式拥塞通知(explicit congestion notification,ECN),DSCP,CU,位:0 1 2 3 4 5 6 7,目前未使用,类选择子代码点,RFC 2474,DS-域,QoS-DiffServ PHB,PHB 定义数据包在 Diffserv 节点如何转发PHB 涉及节点的数据包调度、排队、策略或裁剪特性四种主要的 每跨越特性(PHB)是:缺省PHB(RFC 2474)DSCP 标记值等于 000000 的数据包获得传统的 最佳努力 服务类选择子(Class-Selector

37、),RFC 2474用于与 IP-Precedence 机制向后兼容 111 的优先度高于110DSCP 值使用 xxx000,这里 x 为 0 或 1值也被称为类选择子编码点(Class-Selector Code Points)例如-(CSCP)110000=110(IP-Precedence),QoS-DiffServ PHB,确定转发(Assured Forwarding,AF-RFC 2597)定义 4级 和 3级丢弃次序定义不同应用所使用的带宽级别用于任务关键数据应用3级丢弃优先次序(Drop Precedence)最高丢弃次序=数据包在拥塞时最有可能被丢弃特定应用赋予每个数据包丢

38、弃次序,QoS-DiffServ PHB,快速转发(Expedited Forwarding,EF-RFC 2598)只有一种编码 建议使用的 DSCP 值:101110/46提供最强壮的服务性能,包括 低丢失低延迟低抖动EF PHB 理想用于实时应用,如视频、VoIP 或网络游戏,QoS-DiffServ 值,QoS-DiffServ PHB,方便随网络增长而伸缩允许客户保留任何现有可能正在使用中的第3层 ToS 优先机制允许客户将符合 Diffserv的设备与任何现有的支持 ToS的设备匹配到一起通过有效管理当前的企业网络资源而缓和网络瓶颈同一机制可工作于从局域网到广域网 端到端 QoS,

39、使用区分服务的好处,QoS 第 2 层 QoS,IEEE“retro-fitted”以太网允许 QoS 支持IEEE 802.1p 标准定义了以太网交换机如何对帧进行分类.802.1p 使用 3-位 取值 作为 802.1Q 头的一部分，因此 整个网络 必须实现虚拟局域网(VLAN)代表 8种优先值802.1p 不能扩展到局域网之外,局域网内的优先化-802.1D,QoS-e2e QoS 解决方案,从顶层到底层的 QoS“主链”在两个方面是重要考量:从应用往下，每个 OSI 层次都必须支持 QoS局域网(LAN)必须支持QoS以实现端到端的工作需要存在从第2层QoS 协议到第3层QoS 协议的

40、映射,传统网络的端到端 QoS 解决方案,Internet,路由器,LAN,LAN,Diffserv,路由器,映射到 802.1p,IETF ISSLL:Internet Engineering Task Force Integrated Services over Specific Link Layer,映射到 802.1p,QoS-e2e QoS 解决方案,从顶层到底层的 QoS“主链”在两个方面是重要考量:从应用往下，每个 OSI 层次都必须支持 QoS局域网(LAN)必须支持QoS以实现端到端的工作需要存在从第2层QoS 协议到第3层QoS 协议的映射新一代的交换机能在局域网和广域网中

41、使用 Diffserv更大伸缩性，不需要使用虚拟局域网(VLAN),新建网络的端到端 QoS 解决方案,Internet,路由器,LAN,LAN,Diffserv,路由器,映射到 802.1p,IETF ISSLL:Internet Engineering Task Force Integrated Services over Specific Link Layer,映射到 802.1p,复习题,传统的以太网络能够区分不同的传输类型吗?A)YesB)No_ 提供信号以保留网络资源.A)DVMRPB)RSVPC)ALBNC,复习题答案,AB返回目录,组播:技术概述,3Com 大学制作,组播:技术

42、概述,在学完本技术单元后,你将能够:定义组播 理解 IGMP 和 DVMRP 协议确认主机是如何加入和离开组播组的,什么是IP组播,IP组播:允许以最有效的逻辑方法同时传递信息给众多的接收者降低源站点负载,因为它不必产生同一数据的多份拷贝有效使用网络带宽并可随参与方的扩充可伸缩与 QoS 和 RSVP 一起工作以支持实时多媒体,IP组播 工作过程,主机加入/离开组播组交换机形成组播传递树交换机转发组播到接收者,组播路由协议,组成员协议,交换机,主机,主机,组播源,互联网组管理协议(Internet Group Management Protocol,IGMP),互联网标准 RFC 1112所有

43、组播系统均要求在主机和本地路由器之间执行允许路由器得知每个接口上的组 协议工作路由器传输 query 消息主机响应以 report 消息,距离向量组播路由协议(Distance-Vector Multicast Routing Protocol,DVMRP),独立于路由器/交换机上的单点路由协议剪裁(truncated)的广播树最短路径,源-根传递树第一个数据包通过整棵树随后发送裁剪(prune)消息支持转接(graft)消息支持透过互联网的“隧道”,典型交换环境下IP组播的支持,100,Mbps,Internet 组管理协议(IGMP)组播路由协议(DVMRP)组播传输非智能的路由器/交换机

44、散布组播到所有端口,R,没有组成员,视频广播发送方,SW,SW,组成员,组成员,非成员,非成员,链路通过 DVMRP被裁剪,IGMP“join(加入)”消息导致组播传递到交换机的所有端口.,Prune消息,Graft消息,R,R,IP 组播的寻址,D类地址:保留用于组播范围:224.0.0.0 239.255.255.255保留地址所有在子网:224.0.0.1 的主机地址所有在子网:224.0.0.2 的交换机/路由器地址网络时间协议:224.0.1.1RIP-2:224.0.0.9OSPF:224.0.0.5/224.0.0.6,复习题,有关组播传输的互联网标准是 _RFC IGMPRFC

45、 1112路由器和交换机在彼此之间使用哪种协议来传送组播信息?IGMPCCITTDVMRPIGMP 协议发送 _ 和 _ 消息到它们本地的路由器和交换机?Join&PruneLeave&EnterOpen&Close,复习题答案,BCA返回目录,虚拟路由器冗余协议(VRRP):技术概述,3Com 大学制作,VRRP:技术概述,在学完本技术单元后,你将能够:定义VRRP理解该协议如何确保更大的网络冗余度理解 主/备(Master/Backup)通信识别 VRID 是什么以及其工作原理,虚拟路由器冗余协议(VRRP)路由弹性 的工业标准功能上类似 Cisco 的 HSRP 动态错误恢复机制消除单点

46、失败 更高可靠性的冗余路径当端站点配置成使用指定缺省网关时频繁使用预定义的 MAC 地址(00-00-5E-00-01-VRID)VRRP 组播地址(224.0.0.18),VRRP 是什么?,什么是 VRRP 续,VRRP 提供一台虚拟路由器作为一个局域网网段的备份“虚拟路由器”实际上是位于同一局域网网段的两台或两台以上的物理路由器,其中一台充当到给定子网集的主(Master)路由器,而其他路由器充当 备份(Backup)路由器对于配置了静态缺省网关(Static Default Gateway)的设备特别有用一台路由器配置为 Primary(期望成为最初的 Master),其他配置成 Ba

47、ckupMaster/Backup 状态由用户配置的取值从1到255的优先级(Priority)决定,255指示为 VRRP Primary 路由器,什么是 VRRP 续,只能指定一台路由器为特定虚拟路由器的 Primary 路由器(Priority=255)对于给定的虚拟路由器,多台备份路由器可以配置成具有相同的或不同的优先级别(1 到 254)一台路由器可以配置成几个不同的虚拟路由器的成员同一物理路由器可以是一个虚拟路由器的primary 并且是另一个虚拟路由器的 backup同一局域网网段上可以有多个虚拟路由器,虚拟路由器被赋予一个 虚拟路由器ID(VRID)取值从 1 到 255每台属

48、于一特定虚拟路由器的路由器都配置有相同的 VRIDIANA 为VRRP 分配了一个特别的 MAC 地址集:00-00-5E-00-01-00 到 00-00-5E-00-01-FF 字节1-34-56取值00-00-5E00-01nn含义IANAVRRPVRIDOUI协议第六字节是虚拟路由器 ID(VRID),虚拟路由器 ID(VRID),Master/Backup 通信,当运行 VRRP 时:VRRP Mac被用作第2层的源地址,而非 路由器实际的 MAC地址 IANA 为VRRP分配了一个IP组播地址:224.0.0.8master VRRP 路由器每隔一定时间发送 hello 帧到IP组

49、播地址 224.0.0.8帧头包含:Eth DA=01-00-5E-00-00-12 Eth SA=00-00-5E-00-01-34(VRID=52)IP DA=224.0.0.8 IP SA=路由器 IP接口地址帧的数据域包含:VRRP 优先级 虚拟路由器 ID=52(x34)作为”后备”的IP地址列表(注意:VRRP hello 帧的完整数据项列表,请参考 RFC 2338),Master/Backup 通信 续,只有当前的 master 发送 hello 数据包最开始时,只有 primary 发送 hello 数据包Backup 被允许后是被动的(只侦听)当一台 backup VRRP

50、 路由器在指定的时间内无法收到 hello 数据包,就把自己切换成 master“新的”master 现在将:接收/承认目的地址为 VRRP MAC 的帧接收/承认指向 primary 的 IP 地址的帧,第 2 层网桥,2,4,3,1,?,真正的 IP/Mac 地址10.1.1.254/00-3c-00-5b-4f-0a,真正的 IP/MAC 地址10.1.1.252/00-3c-00-7d-9f-07,VRRP IP/Mac 地址10.1.1.254/00-00-5e-00-01-01,VRRP 每隔“n”秒组播 Hello数据包,Master,PC 10.1.1.1网关 10.1.1.2