數據流分析基礎
二層交換機
以太網內部局域網的組建，端口密度大 12 24 48 多端口
基于芯片進行轉發，轉發效率高 遠遠高于路由器轉發性能
工作在OSI第二層，轉發二層數據幀
MAC地址表
基于MAC地址表實現二層數據查找轉發
路由器
多種接口類型 連接多個IP子網及多種鏈路實現其互聯互通
工作在OSI第三層，做法數據包基于軟件轉發 效率相對較低
依賴于查找路由表 靜態路由 動態路由方式查第二層頭部
剝離第二層頭部 查看

交換機 路由器
交換機局域網內部 多個功能區互聯
路由器 廣域網之間 遠距離互聯 以太網 Internet

網絡
業務 承載 傳輸 存儲的平臺
LAN local area network 沒有借助于第三方的網絡 校園網 本地網 設備互聯
MAN
WAN
通信網絡架構
長距離異地
運營商構建廣域網架構
城域網 主網 縣 市 省 國家骨干網 不斷拓展 國際互連出口
異地遠距離 租用運營商的鏈路 以太網專線
局域網 以太網技術
集線器 交換機 統一組織 機構建立 不借助于第三方機構（如運營商）

以太網協議棧
Ethernet V2
施樂公司提出
IEEE802.3
標準以太網 10M
快速以太網 100M
協議棧
llc 邏輯鏈路控制 多路復用網絡層協議 封裝的網絡層協議 識別封裝的是哪一層協議 拆掉頭部
mac 媒體介入子層 mac地址 網卡地址 燒錄到硬件中的 定義信息是如何在以太網環境中傳遞的，定義成幀，MAC尋址 以及以太網如何工作的技術細節
以太網幀結構 6 6 2 46-1500 4
ethernet2 DMAC SMAC type data crc
802.3 DMAC SMAC length llc+data crc

以太網工作原理
以太網訪問特征
共享介質信道 工作站均能控制信道發送數據
數據包作何處理 獲得
公平競爭性介質訪問方法
CSMA/CD
載波偵聽多路訪問/沖突檢測
共享信道 以廣播方式發送
載波偵聽
同一時間只允許一個偵聽信道是否有其他用戶在使用
有其他PC在使用 首先偵聽 決定是否發送數據
排隊偵聽信道是否被占用
沖突檢測
數據沖突檢測 退避算法 隨機延遲值
數據在發送過程中 使用退避算法 隨機延遲 沖突幾率跟PC數目關聯
如果延時值存在兩臺PC一樣，就會同時不斷無效的延時
一旦沖突，立刻暫停隨機的延時值

共享式以太網工作原理
總線型以太網組網
工作機制：CSMA/CD
總線結構：同軸電纜傳輸介質
物理標準：10base-2\10base-5
優點
部署簡單 價格便宜
缺點：故障點不易避開
星型以太網結構
采用專用的網絡設如集線器作為核心節點
采用雙絞線傳輸介質
邏輯上依然為總線結構
hub只做泛洪復制發給其他所有接口
網絡傳輸效率低 安全性差 數據包容易被嗅探 分析截獲
因為數據是發給所有PC的
hub相對于交換機比較便宜
交換式以太網工作原理
交換機應用
硬件結構
交換矩陣：多路并行處理 唯一路徑 在底層硬件上 所有結構 內部共用同一通道，但路徑唯一
軟件算法
交換機學習功能 動態學習或靜態綁定構建MAC地址表 MAC和端口綁定
條目一開始空白 靜態綁定使用很少 條目 寫入目標MAC 端口
老化時間 不能靜態存在 有一定的時間段 導致 MAC地址表非常強大
一段時間未收到即認為已經老化了 300S 老化時間
交換機轉發功能 通過查找MAC地址表決定數據幀往哪個端口發送 帶寬 傳輸效率
單播幀 特定設備發送 提取已知MAC地址
找端口如果不知道接口 除接收端口外泛洪處理
廣播數據幀 同處理未知單播幀
組播 一組設備 而不是所有設備 組播路由實現轉發
交換機過濾功能 接口收到的數據不會再發送回去 特殊情形 加一個hub

沖突域和廣播域
沖突域
信號再介質上傳輸時會產生沖突的區域
共享信道的環境都是在同一個沖突域
集線器與交換機沖突域
集線器所有端口在同一沖突域，共享網絡帶寬 共享網絡處理性能 網絡傳遞速度
交換機的每個端口在一個沖突域，獨享端口帶寬
廣播域
廣播報文能夠到達的區域
設備的廣播域
集線器所有端口都在同一廣播域
交換機默認情況下共享同一個廣播域 沒有配置vlan技術
路由器的沒一個端口都是一個廣播域 廣播報文不允許穿越路由器 只能在接口下泛洪

以太網雙工模式
半雙工以太網
只使用一對電纜線，雙向傳輸數據
兩端都能發送和所接受的數據，同一時間只能一段發，另一端收
同軸電纜和集線器
端口都是工作在半雙工模式
全雙工模式
允許同時進行數據的收和發
工作效率遠大于半雙工 效率更高 協商進行
單工模式
介質的物理層特質 單向傳輸信號
成對出現的RX和TX 兩個設備通過光纖互聯 排查光纖比較困難
雙工模式協商
以太網電接口雙工協商
SW(config-if)#speed auto 10|100|1000
SW(config-if)#duplex auto |full|half
speed auto 速率沒有協商時，從線路匹配 速率
duplex auto 雙工沒有協商時，降為半雙工 雙工/半雙工
兩邊速率不匹配：不通
兩邊雙工不匹配：丟包

局域網傳輸介質
有線傳輸介質 同軸電纜 銅導線
雙絞線 絕緣銅芯 電線 100m內
光纖 光導纖維 光信號 遠距離
無線傳輸介質 無線電波 之類

雙絞線 銅線纏繞在一起 電信號 屏蔽雙絞線STP 非屏蔽雙絞線 UTP
線徑粗細 3 4 5 5e 6
五類線用得最多 終端 接入 匯聚 核心 不同層級 要求不一樣
線序 1236 發送數據
T568A 綠白 綠 橙白 藍 藍白 橙 棕白 綜
T568B 橙白 橙 綠白 藍 藍白 綠 棕白 棕
RJ45水晶頭
雙絞線 銅線作用： 12發生 36 接收 45語音 78雙向線
直通線：不同設備互聯 T568A–T568A
T568B–T568B
交叉線：相同類型設備互聯 T568A–T568B
反轉線：console線的使用 T568A --另一邊完全反轉
主機和路由器特例 使用 交叉線
自適應設備 MDI/MDIX

局域網傳輸介質-光纖
光纖：光導纖維組成傳播光信號的傳輸介質
光纜：一定數量的光纖按照一定方式組成光纜 多模光纖 單模光纖
48根分成24對
單模光纖：光的角度模式 只有一種 色衰色減很少 費用昂貴100公里 萬兆鏈路承載
多模光纖：多個角度多種模式 色衰比較大 傳輸距離比較短 2公里
設備光線端口 交換機 50個端口
前48個RJ45 電口
剩下兩個 光口 光模塊 combo 四個孔 兩個接口 上下一對 復合的 光口 電口
模塊化交換機 光口業務板 光接口 光口電口 數目模塊化采購
光纖模塊 光電信號轉換
看光插槽 類型
SFP 體積小 分單模和多模
GBIC
光纖接口和光纖跳線
光纖連接器 SC LC ST FC
光纖跳線 單模-黃和多模-橙
光纖互連 距離 500米 多模光纜 16芯 八對光線使用 細分安裝 插孔 跳線 2 3 5 10 米
不同長度 模式 光電轉換器 光電信號轉換

局域網常用交換機
思科 華為 華三 銳捷
思科產品
接入層交換機
2960 catalyst 2960G-24TC
catalyst 2960 G - 24TC
catalyst系列 型號 吉比特（性能好） 24電口 電口類型 combo 接口 T 上聯接口
模塊化交換機 插槽 引擎板 業務板 防火墻 IPX 背板處理能力更強
6509 9個插槽
6506 6
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局域網組網案例分析
層次化局域網互聯案例
某園區
樓宇6棟，每棟7層，每層有弱電井，每層約80信息點（需要聯網的PC）
信息中心大樓3樓設網絡中心；每棟大樓3樓設網絡機房
每棟大樓的網絡機房已放置6芯單模光纖到中心機房
每層的弱電井已放置4芯多模光纖光纜到每棟大樓的網絡機房
采用千兆作骨干 百兆到桌面組網

設計拓撲和選配設備
單模：大容量 長距離 數據中心到每棟大樓
多模：小容量 短距離 樓層之間 到每棟大樓的網絡機房
千兆作骨干 接入到匯聚 匯聚到核心 主干鏈路
百兆到桌面組網 接入交換機到PC
按照 接入 匯聚 核心 畫拓撲
6#

每一層交換機作為接入層
網絡機房交換機作為匯聚層
信息中心交換機作為核心層
每層80個PC 兩臺2960-48TC 48個電口 2個combo口
每層的弱電井已放置4芯多模光纖光纜 只有兩對光纖跟網絡機房相連
每一棟 7層 7*2 臺模塊化普通性能的交換機
65 或者45系列的交換機 14個光接口 選用24口的光接口板 SFP模塊
信息中心 一個單模的SFP模塊
核心交換機 5個單模SFP模塊
核心 預埋8芯單模
建議核心采用雙核心 鏈路冗余 增加鏈路可靠性
4芯到機房 建議預埋光纖留有備份預留 出現意外 立即接替

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据流分析基础和局域网基础的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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