路由协议与交换技术课件
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目录
01
路由协议基础
02
交换技术概述
03
路由协议详解
04
交换技术应用
05
路由与交换的融合
06
路由协议与交换技术的挑战
路由协议基础
章节副标题
01
路由协议定义
路由协议负责网络中数据包的路径选择，确保数据能够高效、准确地到达目的地。
路由协议的功能
选择路由协议时需考虑网络规模、拓扑变化频率、管理复杂度等因素，以适应不同网络环境。
路由协议的选择标准
路由协议按算法分为距离矢量和链路状态两大类，如RIP和OSPF分别属于这两类协议。
路由协议的分类
01
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03
路由协议分类
基于算法的分类
基于作用域的分类
路由协议按作用域分为内部网关协议(IGP)如RIP和外部网关协议(EGP)如BGP。
根据算法不同，路由协议分为距离矢量协议如RIP和链路状态协议如OSPF。
基于更新方式的分类
路由协议按更新方式分为周期性更新的协议和触发式更新的协议，如EIGRP。
路由选择原理
使用Dijkstra或Bellman-Ford算法计算到达目的地的最短路径，优化数据传输效率。
最短路径算法
路由表通过周期性更新或事件触发更新，确保网络信息的时效性和准确性。
路由表更新机制
依据跳数、延迟、带宽等参数，选择最佳路径，以适应不同网络环境和需求。
路由选择策略
交换技术概述
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02
交换技术概念
从早期的电路交换到现代的分组交换，交换技术经历了从模拟到数字的转变，极大提高了网络效率。
交换技术的发展历程
交换技术主要包括电路交换、报文交换、分组交换和信元交换等，各有特点和应用场景。
交换技术的主要类型
交换技术是指在网络中，通过特定设备（交换机）对数据包进行转发和交换的一种技术。
交换技术的定义
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交换机的工作原理
交换机通过学习连接设备的MAC地址，构建MAC地址表，以实现数据包的正确转发。
MAC地址学习
01
交换机根据MAC地址表，将接收到的数据包转发到正确的端口，减少网络拥堵。
数据包转发
02
为防止网络环路，交换机使用生成树协议(STP)来选择路径，确保网络的稳定性和冗余性。
生成树协议
03
交换技术的发展
从机电式交换机到模拟交叉点矩阵，早期交换技术奠定了现代交换技术的基础。
01
早期交换技术
分组交换技术的出现，如X.25协议，极大提高了数据传输的效率和可靠性。
02
分组交换的兴起
以太网从10Mbps到10Gbps的演进，推动了局域网交换技术的快速发展。
03
以太网技术的演进
多层交换技术结合了路由和交换功能，提高了网络的灵活性和扩展性。
04
多层交换技术
SDN的兴起，通过软件控制网络流量，为交换技术带来了革命性的变化。
05
软件定义网络(SDN)
路由协议详解
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03
RIP协议特点
由于RIP依赖于定时更新，收敛速度相对较慢，可能在大型网络中导致较长的停机时间。
收敛速度较慢
RIP协议通过定时广播整个路由表来更新信息，确保所有路由器拥有最新的网络拓扑数据。
周期性更新机制
RIP使用跳数作为度量标准，限制网络直径不超过15跳，以简化路由决策过程。
距离矢量路由选择
OSPF协议机制
OSPF通过洪泛链路状态信息，确保所有路由器的链路状态数据库保持同步，以构建网络拓扑图。
链路状态数据库同步
OSPF使用Dijkstra算法（SPF算法）计算到达每个网络的最短路径，实现高效路由决策。
SPF算法计算最短路径
OSPF支持将大型网络划分为多个区域，通过路由汇总减少路由表项，优化网络性能。
区域划分与路由汇总
BGP协议应用
BGP协议广泛应用于互联网骨干网络，用于不同自治系统间的路由选择和信息交换。
BGP在互联网骨干中的应用
在大型数据中心，BGP用于实现高可用性和负载均衡，确保数据流量的最优路径。
BGP在数据中心的运用
多宿主网络利用BGP协议实现冗余连接，提高网络的稳定性和可靠性。
BGP在多宿主网络中的角色
交换技术应用
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04
局域网交换技术
以太网交换技术是局域网中最常见的交换技术，它通过MAC地址表来转发数据包，提高网络效率。
以太网交换技术
VLAN技术允许将一个物理局域网分割成多个逻辑上的独立网络，以提高网络的安全性和管理效率。
虚拟局域网（VLAN）
STP协议用于防止局域网中的桥接环路，确保网络的稳定性和数据传输的可靠性。
生成树协议（STP）
虚拟局域网（VLAN）
VLAN的配置方法
配置VLAN通常涉及交换机端口分配、VLANID设置以及路由协议的配置。
VLAN与广播域的关系
VLAN的使用减少了广播域的大小，有助于控制广播风暴，提升网络性能。
VLAN的定义与功能
VLAN通过逻辑分组网络设备，实现不同部门或项目组的网络隔