交换机堆叠与级连技术在工程设计中的应用.docx
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交换机堆叠与级连技术在工程设计中的应用
CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY
《计算机网络》课程设计论文
李雪婷
学院城南学院专业通信工程
班级通信0903学号200985250306
学生姓名李雪婷指导教师刘青
课程成绩完成日期2012年7月6日
课程设计成绩评定
学院计算机与通信工程专业网络工程
班级通信0903学号200985250306
学生姓名李雪婷指导教师刘青
完成日期2012年7月6日
指导教师对学生在课程设计中的评价
评分项目
优
良
中
及格
不及格
课程设计中的创造性成果
学生掌握课程内容的程度
课程设计完成情况
课程设计动手能力
文字表达
学习态度
规范要求
课程设计论文的质量
指导教师对课程设计的评定意见
综合成绩指导教师签字2012年7月9日
课程设计任务书
计算机与通信工程学院网络工程专业
课程名称
交换机堆叠与级连技术在工程设计中的应用
时间
2011～2012学年第2学期19～20周
学生姓名
李雪婷
指导老师
刘青
题目
企业网络系统网管需求分析与设计
主要内容：
1）熟悉目前企业网络管理的主要技术内容；
2）论述目前企业网络管理的重点及难点；
3）针对某个具体方面（如安全、网络行为控制）设计一个管理方案。
要求：
（1）掌握网络管理相关协议的基本原理；
（2）熟悉主要的网络管理技术；
（3）通过实际设计网络应用程序，掌握应用设计的方法与步骤。
（4）按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计结果。
（5）通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。
（6）在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。
应当提交的文件：
（1）课程设计学年论文。
（2）课程设计附件（相关图纸、设备配置清单、报告等）。
一、课程设计目的与意义
帧是在数据链路层数据进行传输与交换的基本单位。
构造帧对于理解网络协议的概念、协议执行过程以及网络问题处理的一般方法具有重要的意义。
本次课程设计的目的是应用数据链路层与介质访问控制层的知识，根据数据链路层的基本原理，通过构造一个具体的Ethernet帧，从而深入理解网络协议的基本概念与网络问题处理的一般方法。
二、课程设计要求
编写程序，根据给出的原始数据，组装一个IEEE802.3格式的帧，（默认的输入文件为二进制原始数据）。
1）要求程序为命令行程序。
比如，可执行文件各为framer.exe，则命令行形式如下：
framerinputfileoutpurfile
其中，inputfile为原始数据文件，outpurfile为输出结果。
2）输出：
对应input1和input2的结果分别为output1和output2。
3）开发环境:
硬件环境：
PC微机
软件环境：
WindowsxpMicrosoftVisualC++6.0
【H3C技术】详解华为交换机h3c关于堆叠命令的配置1
2011-11-1513:
42:
15金桥世纪
综上所述华为交换机H3C堆叠的好处是很多的，如果你有机会可以通过堆叠连接多个交换机的话，就一定要使用这种稳定高性能的方式。
年度巨献：
详解华为交换机H3C关于堆叠命令的配置，华为交换机H3C堆叠问题是很值得我们探讨的，通过“堆叠和级连”、“堆叠连接方法”和“堆叠设置方法”的介绍，一切都明了了。
作为网络管理员的我们都会面对配置华为交换机H3C的工作，毕竟几乎所有中小企业都建立了自己的网络，连接各个计算机的最常见的设备就是交换机。
因此维护交换机这样的工作就落到了网络管理员的身上。
可能有的读者会说——华为交换机H3C连接起来不就能用了吗？
还用配置吗？
实际上如果仅仅使用交换机的互联功能，那么将其接通电源然后用反线连接计算机和交换机端口就可以正常使用了。
但是作为合格的网络管理员不仅仅是使用网络设备，还要用好网络设备。
所以更应该对交换机的配置有一个清晰深入的了解，实际上在日常工作中网络管理员经常会接到领导布置下来的优化网络等任务，这时能否掌握华为交换机H3C的配置操作就非常关键了。
交换机自身配置有很多种，今天我们主要来谈一谈连接交换机方面的配置。
因为市面上交换机端口最多只有48个，而公司内部计算机的数量却远远超过48台，这时如果希望全公司电脑全部连接到一个网段的话，就需要至少两台甚至更多的交换机。
如何将这些交换机连接到一起就成为一个难题。
一，堆叠和级连：
一共有两种方法提供给我们连接多台交换机，依次是堆叠和级连。
有一定基础的读者一定听说过这两个概念，下面简单介绍下。
级连是最常见最简单的连接交换机的方法，他是用一根网线连接两台交换机的两个端口，这根网线一定要是反线才行。
当然我们也可以用网线连接一台华为交换机H3C的UPLINK接口和另一台交换机的普通端口，这时需要的是正线。
用这种方法连接多台交换机就称为级连，他在操作上是非常简单的，但是在一定程度上影响了性能。
毕竟交换机之间的传输被限制在狭小的100M端口速率上，传输的稳定性也值得商榷。
与级连相对应的连接多个交换机的方法就是本文介绍的重点——堆叠了。
所谓堆叠就是用专门的堆叠线将交换机的背板连接到一起，这种连接方式更加稳定，传输性能也有所保证。
因为背板速率要比普通端口高得多。
对于没有条件进行堆叠的公司可以使用级连的方法，级连多台华为交换机H3C并不用任何配置，连接上即可。
而堆叠则不同，我们需要进行相应的参数配置。
二，堆叠连接方法：
首先要明确一点的是堆叠需要专门的堆叠线，即堆叠电缆。
一般在购买交换机时如果设备支持堆叠，会配备1米长或50厘米长的专业堆叠线缆以及相应的堆叠模块或堆叠卡的。
◆第一步：
我们将堆叠模块和堆叠卡包装拆除，将堆叠线展开。
◆第二步：
一般来说可堆叠交换机的后背板都提供多个插槽，我们可以将堆叠模块或堆叠卡安装在这些插槽上。
如果你要堆叠多个交换机的话，那么只能有一台交换机安装堆叠模块，这个模块负责管理堆叠中的所有交换机。
◆第三步：
将随机所附堆叠电缆的一端插入上面一台交换机堆叠模块的"DOWN"端口，另一端插入下面一台交换机堆叠模块的"UP"端口。
重复这一步骤，从最上面一台交换机的"DOWN"端口到最下面一台交换机的"UP"端口形成一个简单的链。
◆华为交换机H3C小提示：
交换机堆叠是通过厂家提供的一条专用连接电缆，从一台交换机的"UP"堆叠端口直接连接到另一台交换机的"DOWN"堆叠端口。
以实现单台交换机端口数的扩充。
一般交换机能够堆叠4～9台。
三，堆叠设置方法：
接下来我们以华为交换机H3C设备为例讲解如何将三台交换机进行堆叠。
◆网络拓扑图：
（如图1）
网络拓扑图：
（如图1）
本次网络的拓扑结构是三台交换机连接到一起，依次为A交换机，B交换机和C交换机。
交换机A是主交换机，他通过G1/1接口连接B交换机的G1/1接口，通过G2/1连接C交换机的G1/1。
所有G端口都设置为VLAN100。
这个A交换机作为主交换机完全是网络管理员自己选择的，实际上我们可以随意的将ABC中的任何一个选择为主交换机，大家根据实际情况选择即可。
◆IP地址与Trunk设置：
首先将网络的管理VLAN设置为VLAN100，管理地址网段为100.1.1.0/28。
然后将所有互连端口设置为Trunk端口，容许所有VLAN以及管理VLAN100的通过。
◆堆叠设计：
选择交换机A作为主堆叠交换机，使用堆叠方式对华为交换机H3CB和交换机C进行管理。
◆华为交换机H3CA设置：
三、帧结构分析
1．帧的介绍
术语“帧”来源于串行线路上的通信。
其中，发送者在发送数据的前后各添加特殊的字符，使它们成为一个帧。
Ethernet从某种程序上可以被看作是机器这间的数据链路层连接。
首先我们来认识一下Ethernet帧结构，EthernetV2.0规范和IEEE802.3标准中的Ethernet帧结构有一些差别，这里我们按802.3标准的帧结构进行讨论，图一给出了Ethernet帧结构图。
前导码
帧前定界符
目的地址
源地址
长度字段
数据字段
校验字段
（7B）
（1B）
（2/6B）
（2/6B）
（2B）
（长度可变）
（4B）
图一Ethernet帧结构
如图一所示，802.3标准的Ethernet帧结构由6部分组成。
（1）前导码与帧前定界符字段
前导码由56位（7B）的1010101…101010位序列组成。
帧前定界符可以
视为前导码的延续。
1B的帧前定界符结构为10101011。
如果将前导码与帧定界符一起看，那么在62位101010…1010位序列之后出
现11。
在11之后是Ethernet帧的目的地址字段。
前导码与帧前定界符主要是保证接收同步，这8B接收后不需要保留，也不记入帧头长度中。
（2）目的地址和源地址
目的地址（DA）与法制地址（SA）分别表示帧的接收结点地址与发送结点的硬件地址。
●在Ethernet帧中，目的地址和法制地址字段长度可以是2B或6B。
目前
的Ethernet都使用6B（即48位）长度的地址。
●Ethernet帧的目的地址可以是单播地址（unicastaddress）、多播地址
（multicastaddress）与广播地址（broadcastaddress），目的地址的第一位为0表示单播地址，为1表示多播地址，目的地址为全1表示广播地址。
（3）长度字段
802．3标准中的帧用2B定义数据字段包含的字节数。
协议规定，帧数据的
最小长度为46B，最大长度为1500B。
设置最小帧长度的目的是使每个接收结点能够有足够的时间检测到冲突。
（4）数据字段
帧数据字段的最小长度为46B。
如果帧的LLC数据少于46B，则应将数据字
段填充至46B。
填充字符是任意的，不计入长度字段值中。
（5）检验字段
帧校验字段（FCS）采用32位的CRC校验。
校验的范围包括目的地址字段、
源地址字段、长度字段、LLC数据字段。
此处，为了简便起见，采用8位的CRC校验。
CRC校验的生成多项式为：
G（x）=x8+x2+x+1
某些帧结构中还会包括帧类型字段，用来识别些帖所承载的数据的类型。
当一个帧到达指定的计算机时，操作系统根据帧类型决定用哪个协议软件模块对它
3详细设计
3.1M先进入MicrosoftVisualC++6.0中，编译运行源程序，生成可执行文件。
其可执行文件名为Ethernet.exe。
然后进入DOS中，进行帧的封装，其过程如下图五所示。
图六帧封装过程图
其中，输入命令行中的“Ethernet”指的是生成的可执行文件，这里生成的是Ethernet.exe；“原始数据文件”指的是在可执行文件存放路径下的一个数据文件，我在这里新建了一个文本文档he.txt：
其二进制形式如下图七所示：
图七原始数据的二进制形式图
“输出结果”是将原始数据文件进行封装后所得到的一个文件，它也将存放在可执行文件存放的路径下，这里封装后的文件名是：
hjq.txt
其二进制形式如下图八所示：
ain（）函数及流程图
intmain（）
{
pid_tpid=0;
intbus=0;/*共享内存的ID,用来模拟总线*/
void*addr=0;/*指向模拟总线的首地址*/
bus=shmget（IPC_PRIVATE,sizeof（pid_t）,SHM_R|SHM_W）;//获取共享内存
if（bus==-1）/*如果申请内存失败*/
{
perror（"shmgeterror."）;
returnERROR_SHMGET;
}
if（（pid=fork（））<0）//创建子进程a
{
perror（"forkerror."）;
returnERROR_FORK;
}
elseif（pid==0）
{
pid=getpid（）;//获取子进程ID
addr=shmat（bus,0,0）;//初始化共享内存为\0
if（addr==（void*）-1）
{
perror（"shmaterror"）;
/*shmctl（shmid，IPC_RMID，0）是释放共享内存区,
3.2截断二进制退避算法及流程图
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