交换技术详解：从以太网到万兆以太网

CCNA Module 5-1 交换技术.ppt 涵盖了以太网标准、交换机的相关概念以及交换机如何学习并管理MAC地址表。 在以太网标准方面，传统的以太网速度为10Mb/s，包括802.3标准支持的粗同轴电缆，802.3a支持的细同轴电缆，802.3i支持的双绞线，以及802.3j支持的光纤。随着技术发展，出现了快速以太网（FE）以100Mb/s的速度，支持双绞线和光纤，如802.3u标准。千兆以太网（GE）进一步提升到1000Mb/s（1Gb/s），802.3z支持STP和光纤，802.3ab则适用于双绞线环境。而万兆以太网（10GE）达到了10Gb/s的速度，主要由802.3ae光纤标准定义。 交换机的核心概念包括背板带宽和吞吐量。背板带宽是指交换机内部处理能力的最大数据传输量，决定了交换机能处理的最大数据流量。而吞吐量，即包转发率，通常以pps（包每秒）为单位，不同交换机的吞吐量范围从几千pps到几百Mpps不等。例如，1个千兆端口在64字节包长时的理论吞吐量为1.488Mpps。 交换机的三个主要功能是地址学习、帧的转发/过滤以及环路防止。地址学习是指交换机通过接收数据帧的源MAC地址来填充MAC地址表，以便知道每个端口上连接的设备地址。初始时，地址表为空，当接收到新的MAC地址时，如果表已满，新地址会以洪泛方式发送，直到旧条目老化。MAC地址表条目的老化时间默认为300秒，但可以通过命令进行调整，例如设置为10到1000000秒之间的值。 举例来说，当主机A向主机C发送数据帧时，交换机会记录数据帧的源MAC（主机A的MAC）与发送端口E0的关联，并将数据帧泛洪到其他所有端口。当主机D向主机C发送数据时，交换机会更新地址表，记录主机D的MAC与端口E3的关系，然后同样泛洪数据帧到除E3之外的端口。这个过程使得交换机能够逐渐构建出一个网络中设备位置的映射，从而提高数据传输效率和避免环路问题。 总结起来，本资源深入介绍了以太网的多种标准和不同速率，以及交换机在学习和管理网络拓扑中的关键作用，为理解CCNA中的交换技术提供了基础。