(4.11)--zaw数链层（11物理层扩展+数链层扩展）.ppt

3.5扩展的以太网3.5.1在物理层扩展以太网3.5.2在数据链路层扩展以太网3.5.3虚拟局域网VLAN

3.5.1在物理层扩展以太网使用光纤扩展主机使用光纤（通常是一对光纤）和一对光纤调制解调器连接到集线器。很容易使主机和几公里以外的集线器相连接。以太网集线器光纤光纤调制解调器光纤调制解调器主机主机使用光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器

三个独立的以太网一个扩展的以太网三个独立的碰撞域一系二系三系一系三系二系主干集线器一个更大的碰撞域3.5.1在物理层扩展以太网使用集线器扩展：将多个以太网段连成更大的、多级星形结构的以太网。

优点使原来属于不同碰撞域的以太网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。扩大了以太网覆盖的地理范围。缺点碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。用集线器扩展以太网

碰撞域（collisiondomain）又称为冲突域，是指网络中一个站点发出的帧会与其他站点发出的帧产生碰撞或冲突的那部分网络。碰撞域越大，发生碰撞的概率越高。碰撞域主干集线器碰撞域碰撞域总线形以太网使用集线器的星形以太网

3.5.2在数据链路层扩展以太网扩展以太网更常用的方法是在数据链路层进行。早期使用网桥Bridge，现在使用以太网交换机Switch。网桥交换机交换机

网桥工作在数据链路层。它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口，或把它丢弃。1990年问世的交换式集线器(switchinghub)可明显地提高以太网的性能。交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机(L2switch)，强调这种交换机工作在数据链路层。网桥与以太网交换机

以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥。通常都有十几个或更多的接口。每个接口都直接与一个单台主机或另一个以太网交换机相连，并且一般都工作在全双工方式。以太网交换机具有并行性。能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信。1.以太网交换机的特点

全双工：相互通信的主机都是独占传输媒体，无碰撞地传输数据1.以太网交换机的特点以太网交换机集线器集线器集线器碰撞域碰撞域碰撞域分割了冲突域：以太网交换机的每个接口是一个碰撞域

以太网交换机的接口有存储器，能在输出端口繁忙时把到来的帧进行缓存。以太网交换机是一种即插即用设备，其内部的帧交换表（又称为地址表）是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的。1.以太网交换机的特点

以太网交换机使用了专用的交换结构芯片，用硬件转发，其转发速率要比使用软件转发的网桥快很多。以太网交换机的性能远远超过普通的集线器，而且价格并不贵。1.以太网交换机的特点

以太网交换机的优点用户独享带宽，增加了总容量。集线器交换机N个用户共享集线器提供的带宽B。平均每个用户仅占有B/N的带宽。交换机为每个端口提供带宽B。N个用户，每个用户独占带宽B。交换机总带宽达B×N。

以太网交换机的优点从共享总线以太网转到交换式以太网时，所有接入设备的软件和硬件、适配器等都不需要做任何改动。以太网交换机一般都具有多种速率的接口，方便了各种不同情况的用户。

以太网交换机的交换方式存储转发方式把整个数据帧先缓存后再进行处理。在某些情况下，仍需要采用基于软件的存储转发方式进行交换，例如，当需要进行线路速率匹配、协议转换或差错检测时。直通(cut-through)方式接收数据帧的同时就立即按数据帧的目的MAC地址决定该帧的转发接口，因而提高了帧的转发速度。缺点是它不检查差错就直接将帧转发出去，因此有可能也将一些无效帧转发给其他的站。存储转发方式直通方式

早期，以太网采用无源的总线结构。现在，采用以太网交换机的星形结构成为以太网的首选拓扑。总线以太网使用CSMA/CD协议，以半双工方式工作。以太网交换机不使用共享总线，没有碰撞问题，因此不使用CSMA/CD协议，以全双工方式工作。但仍然采用以太网的帧结构。2.从总线以太网到星形以太网交换机

局域网存在的以下几个方面的问题：扩展性安全性可管理性等局域网存在的问题