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交换机和VLAN相关问题

2025-05-26

过程层交换机和站控层交换机有什么不一样鸭???


交换机的接口类型分为光接口和电接口两种,过程层交换机一般是光接口交换机,在智能变电站中一般采用多模光器件,发光器采用1310nm波长,接口选用ST型。

站控层交换机一般是电接口交换机,采用五类双绞线,传输距离不小于100m,传输速率不小于端口线速,接口统一选用RJ-45接口。


 PS:多模光纤就是玻璃纤维里面能传输多种模式的光,传输距离一般只有几千米,一般用在站内数据交换,包括从合并单元到保护测控装置,到交换机等。

单模光纤就是玻璃纤维里面只能传输一种模式的光,一般用在光纤差动保护装置与对侧数据交换。传输距离是多模的几十倍,价格也比多模要贵。





GE和FE是什么意思呢???


GE千兆以太网接口,FE为百兆以太网接口,一般级联口、故录、网分接口为千兆口。





什么是VLAN ID鸭???


在VLAN的帧格式中有一项为VLAN Identified( VLAN ID ): 这是一个12 位的域,指明VLAN 的ID ,一共4096个,每个支持802.1Q 协议的交换机发送出来的数据包都会包含这个域,以指明自己属于哪一个VLAN。

VID(VLAN ID)是VLAN的标识,在交换机里面用来划分端口。比如一个交换机有8个端口,现在将port1,port2,port5三个端口的VID设置成1111,那么这三个端口就能接收vlantag=1111的数据包。

拥有和数据帧TAG标记一致的VID的物理端口,不论是否在这个VID上是Untagged Port或者tagged Port,都可以接受来自交换机内部的标记了这个TAG标记的tagged 数据帧。

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基于端口的VLAN是什么呢???

VLAN的实现方法有基于交换机端口、基于mac地址、基于ip地址、基于ip组播四种。智能站一般采用基于交换机端口划分的VLAN。



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交换机的一个端口可以同时属于多个VLAN,一个VLAN也可以包含多个端口。我们可以把端口看做一个大房子,把VLAN当做拥有门牌号的房间。一个大房子里面可以同时有门牌号为1、2、3、4号的房间;门牌号为1号的房间也可以同时出现在不同的大房子里面。





什么是PVID鸭???

Untagged和Tagged又是什么意思鸭???


PVID是Port-base VLAN ID的缩写,是基于端口的VLAN ID,一个端口可以属于多个vlan,但是只能有一个PVID,收到一个不带tag头的数据包时,会打上PVID所表示的vlan号,视同该vlan的数据包处理。

若某一端口在vlan设定中被指定为非标记端口untagged port, 所有从此端口转发出的数据包上都没有标记(untagged)。若有标记的数据包进入交换机,则其经过非标记端口时,标记将被去除。因为目前众多设备并不支持标记数据包,其也无法识别标记数据包,因此,需要将与其连接的端口设定为非标记。
若某一端口在vlan设定中被指定为标记端口tagged port, 所有从此端口转发出的数据包上都将有标记 (tagged)。若有非标记的数据包进入交换机,则其经过标记端口时,标记将被加上。此时,其将使用在ingress 端口上的pvid设定作为增加的标记中的vlan id号。






交换机VLAN的链路类型有哪些呢???


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Access端口:一般用于接用户计算机的端口,access端口只允许一个VLAN的帧通过 。(普通保护、测控、合智终端接入的端口)

Trunk端口:一般用于交换机之间连接的端口,trunk端口允许多个VLAN的帧(带Tag标记)通过。(交换机级联口)

Hybrid接口:可以用于交换机之间的连接,也可以用于接用户的计算机,Hybrid端口可以属于多个VLAN,可以接受和发送多个VLAN的报文。(网分、故障录波接入的口)


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交换机是如何交换数据的鸭???



数据帧按照规约,由数据按照一定的顺序排列成为一个数据帧。帧格式里面一般包括帧头、发送源mac地址、目的mac地址、优先级,数据内容、CRC校验码等。

交换机根据收到的数据帧中的源mac地址,建立一个“端口/mac地址映射表”。每次收到一帧数据,交换机都将该数据帧中mac地址与已经保存在交换机里的“端口/mac地址映射表”做比较,如果该mac地址存在,交换机就决定将由此mac地址所对应的端口进行转发。如果该mac地址在“端口/mac地址映射表”里不存在,那么交换机就将该数据帧向所有的端口进行转发。

交换机通过动态学习,读取数据帧的源mac地址,并记录该帧进入交换机的端口号,这个过程是交换机在进行“地址学习”。在得到源mac地址与端口号的对应关系之后,交换机将检查地址映射表中是否存在该对应关系,如果不存在,交换机就将该对应关系加入到地址映射表中,如果已经存在,交换机就更新表项目。

对于已经存在的对应关系,也不是永久存在交换机内部的,在每次加入或更新映射表时,加入或者更新的表项都被赋予一个计时器(默认是300s),使得端口号和mac地址的对应关系能够存储一定的时间。如果在计时器溢出之前,交换机没有再次捕捉到该端口与mac地址的对应关系,那么该表项将从地址映射表中被删除。这样下一次该mac地址再次出现的时候,就会被交换机当做一个新的mac地址处理。这是交换机的“老化功能”。





智能变电站的网络交换机配置原则和交换机性能有什么要求呢???


配置原则:

1、要根据间隔数量合理分配交换机数量,每台交换机保留适量的备用端口。

2、任意两台智能电子设备之间的传输路由不应超过4个交换机,当采用级联方式时,不应丢失数据。

3、每台交换机接入光纤数不多余16对。

交换机性能要求:

1、满负荷下,交换机可以正确转发帧的速率应该等于端口线速;

2、交换机的mac地址缓存能力应不低于4096个(2的12次方)地址老化时间可以配置,默认300s;

3、交换机学习新的mac地址的速率大于1000帧/s;

4、交换机平均延时应小于10us,用于采样值传输交换机最大延时与最小延时之差应小于10us;

5、交换机抖动应小于1us;

6、交换机在端口线速转发时,丢包率应为0;

7、交换机的不堵塞端口帧丢失为0.





能不能举个栗子说说VLAN的信息流鸭???


①SV从合并单元转入测控




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 ②级联口:线路交换机1n级联

                                   至过程层中心交换机1n:

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