数据链路层和交换机工作原理foruse.docx
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数据链路层和交换机工作原理foruse
数据链路层和交换机原理
1.功能
建立、维护与拆除
定界、同步、顺序控制
差错检测、恢复、流量控制
2.以太网
ØEthernet
一种使用最广泛的局域网标准,由IEEE1985制定,通常以802开头
常见的命名:
Ethernet-10Mbps
Fastethernet-快速以太网-100Mbps
GigabitEthernet-吉比特以太网-1000Mbps
Ø分层:
MAC子层:
介质访问控制,MediaAccessControl,IEEE802.3
LLC子层:
逻辑链路控制,LogicalLinkControl,IEEE802.2
ØCSMA/CD
载波监听多路访问冲突检测,用来避免初期以太网通讯的冲突问题。
工作流程:
先听先发,边发边听
遇到冲突,立即停发
等待随机,再听再发
交换机每个端口都与其它端口拥有独立专有的通道
Ø广播域和冲突域
冲突域
1)冲突域是指发出的帧可能产生冲突的网络区域。
2)所有共享介质环境(例如使用集线器创建的介质环境)都是冲突域。
3)交换机每个端口都是一个冲突域
广播域
路由器每个端口都是一个广播域
交换机所有端口都是一个广播域
3.信号传输方式
1.半双工和全双工
单工:
一个通道一个方向
半双工:
half-duplex,一个通道两个方向(同时只能单向)
全双工:
full-duplex,两个通道两个方向
速度和双工模式需要两端设备进行协商:
默认主机和交换机、路由器为自动模式,两端必须都支持,才能协商成功,速度和双工必须匹配
10Mbps-100Mbps:
失败
10Mbps-auto:
10Mbps
半双工-全双工:
失败
4.交换模式:
存储转发:
接收完整个帧,进行校验,通过后转发,速度慢但可靠
快速转发:
接收到帧后查看目标MAC地址后立即转发,速度快但不可靠
碎片隔离:
无碎片转发,接收帧的前64个字节再进行转发,速度较快且较可靠
5.帧的结构:
帧的长度:
64~1518字节
6.MAC地址:
Ø结构
由48位二进制组成,12位十六进制表示
前24位:
厂商,由IEEE统一分配
后24位:
流水号,由厂商分配
查看:
此地址在硬件出厂时烧录固化在芯片中,无法修改
Øipconfig/all
Øarp–a
ØMAC地址48位
单播:
只有目的MAC地址是自己的,才可以解开MAC(一对一关系).
组播:
所有目的地址是同一组范围内的,都可以解开MAC。
,需要设备加入到组播中才会接受和终结MAC(一对组).
广播:
FFFFFFFFFFFF,目的MAC是广播时,所有的设备都接收并解开MAC。
(一对所有)
所有报文的源MAC必须为单播的。
7.交换机转发原理
MAC地址表的形成:
a)交换机按照报文的源MAC形成MAC地址表。
b)目的地址是广播MAC,除了接收接口外,会向所有端口转发。
c)目的地址是单播MAC,会按照MAC地址表转发;MAC地址表没有,除了接收接口外,会向所有端口转发(单播泛洪)。
1)学习:
Learn,当从一个接口收到帧时,记录帧内的源MAC与该接口的对应关系
2)洪泛:
Flood,如果帧内的目MAC满足
Ø不在MAC地址表中=未知帧
ØFFFF.FFFF.FFFF=广播帧
Ø组播帧
就从除了接收接口以外的所有接口发送出去
3)更新:
Update,只要满足:
a)一个MAC在其它接口学习到,删除旧的记录
b)默认记录保持300秒
4)转发:
Forward,只要帧内的目MAC存在于MAC地址表中,即从相应接口发送
清空MAC地址
Showmac-address-table
clearmac-address-tabledynamic
8.数据包的地址封装:
源MAC:
自己网卡
目MAC:
通过ARP广播来获取
源IP:
自己设置
目IP:
自己设置
9.ARP(地址解析协议)
目的MAC是广播地址,源MAC是自己
ARP欺骗:
黑客伪造源MAC,让受害者误认为主机位置,乘机抓包截获
ARP相关命令:
1)arp–s1.0.0.100-11-22-33-44-55手动绑定
2)arp–a对比
3)arp–d清空ARP缓存
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