10.1 交换机和路由器（10.1.1-10.1.3）
目录
10.1 交换机和路由器
10.1.1交换机基础
1.交换机的分类
（1）交换方式
存储转发式交换
直通式交换
碎片过滤式交换
（2）交换的协议层
第二层交换。根据MAC地址进行交换。
第三层交换。根据网络层地址(IP 地址)进行交换。
多层交换。根据第四层端口号或应用协议进行交换。
（3）交换机结构
固定端口交换机
模块化交换机
（4）配置方式
堆叠型交换机
非堆叠性交换机
（5）管理类型
网管型交换机
非网管型交换机
智能型交换机fenc
（6）层次结构
接入层交换机
汇聚层交换机
核心层交换机
2.交换机的性能参数
（1）端口类型
双绞线端口
光纤端口（SC）
GBIC端口（电信号，转换成光信号的热插播接口）
SFP端口（GBIC的升级版）
（2）传输模式
半双工
全双工
全双工/半双工自适应
（3）包转发率（端口吞吐率），单位为pps( package per second)
包转发速率是以单位时间内发送64字节数据包的个数作为计算基准的
千兆以太网包转发率计算方法如下:
1000Mbps+ 8b+ (64+8+12) B=1 488 095pps
当以太网帧为64字节时，需考虑8字节的帧头和12字节的帧间隙开销。
一台交换机的包转发速率的计算方法如下:
包转发率=千兆端口数X 1.488Mpps+百兆端口数X0.1488Mpps+其余端口数X相应包转发数
（4）背板带宽：端口处理和数据总线之间，单位时间内所能传输的最大数量 ，它标志了计算机总的交换能力，单位为Gbps
交换机所有端口能提供的总带宽的计算公式为:
总带宽=端口数X端口速率X2 (全双工模式)
（5）MAC地址数
（6）VLAN表现
（7）机架插槽数：插槽用来支持多种网络环境，是指安插的最大模块块数
3.交换机支持的以太网协议
| 标准 | 说明 | 规范 |
| IEEE 802.3i |
以太网 IOBase-T 规范
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两对 UTP, RJ-45 连接器，传输距离为 100m
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| IEEE 802.3u |
快速以太网物理层规范
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100Base-TX: 两对 5类UTP, 支持10Mbps 100Mbps 自动协商。
100Base-T4: 4对3类UTP。
100Base-FX: 光纤
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| IEEE 802.3z |
千兆以太网物理层规范
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1000Base-SX: 短波 SMF
1000Base-LX: 长波 SMF或MMF
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| IEEE 802.3ab |
双绞线千兆以太网理层规范
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1000Base-TX
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| IEEE 802.3ad |
Link Aggregation Control Protocol (LACP )
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链路汇聚技术可以将多个链路绑定在一起，形成一条高速链路，以达到更高的带宽，并实现链路备份和负载均衡
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| IEEE 802.3ae |
万兆以太网物理层规范
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10GBase-SR和10GBase-SW支持短波(850 nm)多模光纤(MMF)，传输距离为2~ 300m。 10GBase-LR和10GBase-LW支持长波(1 310nm)单模光纤(SMF)，传输距离为2m~ 10km。 10GBase-ER和10GBase-EW支持超长波(1 550nm)单模光纤(SMF)，传输距离为2m~ 40km |
| IEEE 802.3af |
Power over Ethernet ( PoE)
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以太网供电，通过双绞线为以太网提供 48V 的直流电源
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| IEEE 802.3x |
Flow Control and Back pressure
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为交换机提供全双工流控( fll-duplex flow control)和后压式半双工流控(back pressure half-duplex flow control)机制 |
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IEEE 802.ld
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Spanning Tree Protocol( STP )
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利用生成树算法消除以太网中的循环路径，当网络发生故障时重新协商生成树，并起到链路备份的作用。 |
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IEEE 802.lq
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VLAN 标记
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定义了以太网MAC帧的VLAN标记。标记分两部分:VLANID (12位)和优先级(3位) |
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IEEE 802.lp
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LAN 第二层 QoS CoS 协议
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定义了交换机对MAC帧进行优先级分类，并对组播帧进行过滤的机制，可以根据优先级提供尽力而为(esteffort)的服务质量，是IEEE 802.1q的扩充协议 |
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GARP
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通用属性注册协议(Generic AttributeRegistration Protocol) | 提供了交换设备之间注册属性的通用机制。属性信息(例如VLAN标识符)在整个局城网设备中传播开来，并且由相关设备形成- -个“ 可达性子集GARP是IEEE 802.1p的扩充部分 |
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GVRP
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GARP VLAN注册协议(GARP VLAN Registration Protocol) | GVRP是GARP的应用，提供与802.1q 兼容的VLAN裁”剪(VLAN pruning)功能，以及在802.1q干线端口(runk port)建立动态VLAN的机制。GVRP定义在IEEE802.1p中 |
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GMRP
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GARP 组播注册协议(GARP Multicast Registration Protocol) | 为交换机提供了根据组播成员的动态信息进行组播树修剪的功能，使得交换机可以动态地管理组播过程。GMRP定义在IEEE 802.1p中 |
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IEEE 802.ls
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Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP )
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这是802.1g的补充协议，定义了基于数据链路层协议进行VLAN划分的机制 |
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IEEE 802.lv
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基于协议和端口的VLAN划分 | 当局域网中由于交换机或其他网络元素失效而发生拓扑结构改变时，RSTP 可以快速地重新配置生成树，恢复网络的连接。RSTP对802.1d是向后兼容的 |
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IEEE 802.lx
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用户认证
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在局域网中实现基 端口的访问控制
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IEEE802.lw
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Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP )
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当局域网中由于交换机或其他网络元素失效而发生拓扑结构改变时，RSTP可以快速地重新配置生成树，恢复网络的连接。RSTP 对802.1d是向后兼容的 |
10.1.2路由器基础
1.路由器的分类
（1）骨干路由器
（2）企业级路由器
（3）接入级路由器
2.路由器的端口
（1）RJ-45端口
3.路由器的操作系统
10.1.3访问路由器和交换机
(1)通过设备的Console (控制台)端口接终端或运行终端仿真软件的计算机。
(2)通过设备的AUX端口接Modem,通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的计算机相连。
(3)通过Telnet程序访问。
(4)通过浏览器访问。
(5)通过网管软件访问。
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