《现代交换技术概论》课件

现代交换技术概论课将现换术践础趋势本程深入了解代交技的原理和实,涵盖从基概念到最新发展内过换术的全面容通生动的案例分析和动手实操,帮助学生全面掌握交技的核识心知引言网络基础换术络负责将数传络交技是网中不可或缺的一部分,它据从一个网段送到另一个网段,提高网通信效率硬件基础换计络们负责连络数传交设备是算机网中的核心硬件,它接不同设备,管理网流量,确保据安全输协议基础换术络协议标交技遵循各种网准,如以太网、VLAN等,确保设备之间的互通互联交换技术的发展历史数字电路交换1语传术1970年代兴起的音输技分组交换2应数络1980年代用于据网以太网交换3数换术1990年代兴起的高速据交技换术历数换组换换阶阶领络术进满时交技经了从最初的字电路交，到分交，再到以太网交等发展段每一个段都引了网技的步，足了不同对络带宽这术现络期网速度、和灵活性的需求些技的演化推动了代网的高速发展交换技术的基本原理数据链路层交换透明转发换术数链层过识别转数帧换缝连对层协议转数交技工作在据路,通MAC地址和发据,提高交设备能够无地接不同网段,上透明发据,无需网络络层寻网吞吐量和效率重新址即时转发自学习能力换时识别转数迟较时应换习维态应络交设备能够实和发据,延低,适合实用和多媒体交设备能够自动学和护MAC地址表,动适网的拓扑变化传输交换设备的组成和工作机制交换机的主要组成交换机的工作机制交换机的关键性能指标换换缓换数换数数交机由交芯片、存、I/O接口模块、交机收到据包后，先查看源MAC地址•交容量每秒能处理的据包量组换负责数转传电源等部件成交芯片据包的并建立地址表然后根据目的MAC地址在•端口速率各个端口的输速率缓临时储数对应转数发处理，存用于存据包，I/O接地址表中查找出的输出端口并发据迟时数迟连这转•延间据包从输入到输出的延口模块接各个端口包种基于MAC地址的发方式可以高时换数间效交据流量以太网交换技术基本原理主要特点工作模式交换机性能换术换术换储转换转缓以太网交技基于MAC地址以太网交技具有即插即用以太网交机主要有存-交机的发能力、存大小进数转换传断转关键标行据包发交机根据、降低碰撞域、提供全双工发和截-发两种工作模式,、端口速率等性能指,将数转应换络目的MAC地址,据包发输等优点,广泛用于中小型前者能减少丢包,后者能提高决定了交网的吞吐量和延络络转时到指定的端口,提高了网效LAN网中发速度率和性能快速以太网交换技术更高传输速率全双工通信12传快速以太网的输速率可达快速以太网支持全双工通信,可标现络100Mbps,比准以太网的实更高的网吞吐量10Mbps快10倍广泛应用范围协议兼容性34应标协议快速以太网广泛用于企业局快速以太网与准以太网数场满现缝域网、据中心等景,足高完全兼容,可实无互联带宽迟和低延的需求千兆以太网交换技术高带宽传输低延迟响应时迟千兆以太网可提供最高精确的间同步和低延特性,确传时应场1000Mbps的输速率,大幅提升保了千兆以太网在实用景络数传了网的据输能力中的优秀性能扩展灵活性简单部署维护传规络扩标现支持长距离输和大模网与以太网准兼容,利用有的网杂应环络础展,适用于各种复的用境基设施即可部署,大幅降低总拥有成本交换机的端口类型以太网端口光纤端口将换连络标带宽迟用于交机接至网设备的准以太网端高速光纤接口,提供更高的和低延特性,适协议数环口支持各种以太网和速率用于骨干网和据中心境控制台端口管理端口连计进换远连换专络用于直接接算机行交机配置和管理的用于程接和管理交机的用网接口,提专访问用串行端口供Web、SSH等方式交换机的工作模式转发模式存储转发模式切片模式混合模式换为单进换数换将数转结交机以每个端口位行交机先收到整个据包后,交机据分段发,提高合前三种模式的优点,根据数转进检对数数络负载态调据发,根据目的MAC地址再行完整性查和MAC地址吞吐量于大据包,能够据包大小和网动进转转数误转现转转行高速发发效率高,查找,确保据无后再发实更高效的发整发方式,提高整体性能迟延低处理更可靠生成树协议网络环路消除负载均衡12树协议过态计链络环数树协议链进负载络带宽生成通动算最优路,消除网路,确保据生成可以在冗余路间行均衡,提高网的换络传错包在交网中的可靠输利用率和容性快速收敛标准规范34树协议络时计链树协议为换术标应生成能快速地在网拓扑变化重新算最优路,提生成已经成以太网交技的准,得到广泛用和络应续进高网的响速度持改技术VLAN网络隔离灵活性广播域控制术将络为逻辑调围VLAN技可以物理网划分多个用户可以根据实际需求自由整VLAN的配VLAN可以有效地控制广播域的范,减少络现络连络对络子网,实流量隔离,提高网安全性置,无需更改物理接,增强网的部署和管广播风暴网性能的影响理灵活性端口聚合技术链路冗余过将链为逻辑链络带宽通多条物理路聚合一个路,提高了网的可靠性和利用率负载均衡将络链进传可以网流量在多条物理路间行分担,有效提升整体输性能故障切换当链时换链证络连某条物理路发生故障,系统能自动切到其他可用路,保网通性交换机的机制QoS优先级调度拥塞控制带宽管理报文丢弃换报级换过态缓换级别带宽换报级交机支持基于文优先的交机可通动存管理、交机支持端口的限交机可根据文的优先信调关键缓现弃度机制,确保业务流量流量整形等方式,有效解网制,可以根据业务需求合理分息实智能丢,确保高优先获络关键应获带宽资证关键级报转关键得优先处理可根据VLAN拥塞,确保用得所配源,保业务的文优先发,提升业带宽质ID、MAC地址、IP地址等信需QoS务的服务量级息设置优先交换机的安全特性端口安全访问控制12换连规则权交机可限制特定端口上接设置ACL可阻止未授流数进络络的设备量和MAC地址，防止量入网,提高网安全性访问非法隔离身份验证3VLAN4将换认证设备划分到不同的VLAN中交机支持

802.1X端口,访问可隔离广播域,减少安全风险确保设备身份合法后才能络网交换机的管理和维护定期备份固件升级时换换软获及备份交机的配置信息和固保持交机件版本的更新,取现问题时件,以便在出快速恢复新功能和安全修复监控分析安全防护监测换标时访问定期交机的性能指,及采取控制、端口安全等措施,现问题换击发并解决潜在的确保交机免受攻和入侵交换网络的规划设计需求分析1络计深入了解客户的网需求和发展划网络架构设计2络制定合理的网拓扑和设备布局带宽规划3带宽估算各类服务的需求设备选型4选择换根据需求合适的交设备换络规计络带宽评选层进过虑现状来交网的划设需要从需求分析、网架构、估和设备型等多个面行深入研究只有通全面考客户的和未发展，才能络为换络提出切合实际的网方案，客户建立高性能、高可靠的交网交换网络的性能分析20%5μs

99.999%吞吐量延迟可用性换转换迟换络交机的最大发吞吐量可达到20Gbps交机的端到端延低至5微秒交网可达到四个九以上的高可用性换络对换转迟标评这标换络传交网的性能分析包括交机的发能力、端到端延、丢包率以及整体可靠性等指的估些指反映了交网的输效率质计换络关键和服务量,是设和优化交网的参考交换网络的故障诊断网络拓扑诊断检换连状态络查交设备的物理接、端口、电缆完整性等,找出网拓扑中的故障点性能指标分析监测换内带宽标现颈交设备的CPU、存、利用率等性能指,发性能瓶协议层诊断检树协议状态协议层查生成、VLAN、LACP等的配置和运行,排查面的故障安全性诊断检访问现隐查防火墙、控制等安全机制,发可能存在的安全患交换网络的性能优化加强网络监控1过续监测换络关键标时现颈通持交网的指，及发并解决性能瓶优化端口带宽2调换带宽带宽根据实际流量需求，合理整交端口的设置，提高利用率开启机制QoS3关键数传质合理配置QoS策略，确保业务的据输量交换网络的应用场景企业网络数据中心校园网络工业自动化换络应数赖换换术络络换交网在企业中广泛用,提据中心依高性能的交网交技支撑校园网的建设,工业控制网广泛采用交技数传络现储为师稳络术产时供高速可靠的据输,支持大,实海量服务器和存设备生提供快速定的网服,确保生设备和系统的实规计络连资协模算机和网设备的互之间的高效互联务和丰富的教育源互联和高效作物联网环境下的交换技术数据流量激增低延迟需求12连数时迟物联网中接的设备量激增,物联网要求实性强、延低,产数给换换术应数生的海量据流量交技交技需提供快速响和术带来战巨大挑据处理能力安全性要求协议兼容性34数认证物联网中据安全和设备不同物联网设备使用多种通信为关键换术协议换术协成,交技需提供完善,交技需支持广泛的议的安全措施兼容性网络中的交换技术5G支持高带宽实现低时延络传络对时应严时5G网的超高速输能力要求交5G网实用有格的延换数换术迟设备具备更强的据处理能力要求，交技需优化延性能转满这和更大的发吞吐量以足些需求支持网络切片增强安全性换虚络临杂胁交设备需支持灵活的拟化和5G网面更复的安全威,交态现络换动配置,以实5G网的分片和设备需具备强大的安全防护功快速部署能软件定义交换技术灵活的网络控制集中式网络管理智能自动化软换术许络员过软换络数过软换术络件定义交技允网管理通件交网的控制平面与据平面分离,通件定义交技支持网自动化,可根据对换络进摆现络调换络交网行灵活配置和管理,脱了硬集中式控制器实网策略的统一配置和管业务需求智能整交网的配置和策略件限制理云计算环境下的交换技术弹性扩展虚拟化计环换术换术虚术云算境下的交技可以根据业交技可与云平台拟化技深度调络资现弹扩现络资虚调务需求快速配网源,实性融合,实网源的拟化和智能展度集成自动化运维API换过缝计环换术现交设备可通API与云管理平台无云算境下,交技可实自动化现监诊断维集成,实统一的配置管理和控部署、配置和故障等运功能边缘计算环境下的交换技术就近计算多链接支持灵活拓扑异构协议支持缘计将数缘换缘换态络缘换边算据处理和分析能边交设备需支持多种接入边交设备要支持动网边交设备需要支持各种工络缘术线线应缘协议力下移至设备端和网边,技,如有以太网、无拓扑,可快速适边设备的业,如ModBus、CAN总现计络迟蓝满终线缘现实就近算,降低网延WiFi、牙等,足各类端接入和退出,提高系统的可靠等,与各类边设备实无压弹缝连和流量力设备的接入需求性和性接交换技术发展趋势网络中的应用软件定义交换5G络换软换术将换随着5G网的广泛部署,交技件定义交技使交设备术将迟编支持更高速率和更低延的更加灵活和可程,可根据实际需数传满计态调络转据输,足物联网、云算等求动整网拓扑和发策略应新兴用的需求边缘计算支持可编程交换芯片换术将缘计场编换将交技在边算景中发基于可程芯片的交设备使挥迟络满来重要作用,提供低延、高可靠网更加智能和可定制,足未络数传络应的网接入和据输服务多样化的网用需求交换技术案例分享们将应换术我分享几个成功用交技的实际案例,帮助您更好地了解换术应络办交技在各行业中的广泛用案例包括电信网、企业公络领过这将规网、智能制造等域通些案例,您学到如何划和实施换络高效的交网交换机实验操作演示验们将过换习在本实部分,我通实际操作模拟交机的各种功能,帮助学者更深入地换术应换树理解交技的工作原理和用包括交机的端口配置、VLAN划分、生成协议关键术验证等技的配置与过亲践习换维应通手实操作,学者可以更好地掌握交设备的管理和护,并能用于实换络际的交网部署中考试复习重点主要知识点换术应场掌握交技的基本概念、工作原理和用景重点考察内容换树协议交机的端口类型、工作模式、生成、VLAN、QoS等实践操作能力换维要掌握交机的配置、管理和护等实际操作技能总结与展望过课讲践们现换术经本程的解和实，我已经全面掌握了代交技的各个方面从交换术历协议应们技的发展程、基本原理到各类设备和的具体用，我均有深入的了来换术将续应络环应们时解未,交技持发展,适新的网境和用需求我要跟上代断换术应步伐,不提升交技的用水平。