商业案例网站,有哪些网站可以免费推广,做智能网站系统,网站制作公司交接文章目录 1、交换机1、常见的概念1、冲突域2、广播域3、以太网卡1、以太网卡帧 4、mac地址1、mac地址表示2、mac地址分类3、mac地址转换为二进制 2、交换机的工作原理1、mac地址表2、交换机三种数据帧处理行为3、为什么会泛洪4、转发5、丢弃 3、mac表怎么获得4、同网段数据通信… 文章目录 1、交换机1、常见的概念1、冲突域2、广播域3、以太网卡1、以太网卡帧 4、mac地址1、mac地址表示2、mac地址分类3、mac地址转换为二进制 2、交换机的工作原理1、mac地址表2、交换机三种数据帧处理行为3、为什么会泛洪4、转发5、丢弃 3、mac表怎么获得4、同网段数据通信全过程1、数据封装过程2、泛洪数据帧3、学习mac地址和主机回复4、总结 5、不同网段数据通信过程 1、交换机
1、常见的概念
1、冲突域 冲突域就是连接同一个共享介质的所有节点的集合冲突域内所有节点竞争同一个带宽一个节点发出的报文(无论是单播组播广播)其他节点都可以收到 交换机上面的接口都是互相连接的因此每一个接口相当于一个冲突域不同的接口发送和数据独立各个接口属于不同的冲突域互联的主机不需要担心流量对数据发送冲突的影响了 就是以前是一个主机发送数据其他的主机不能发送数据只能接收但是交换机的话每个接口都是互相连接的因此可以不同主机可以同时发送数据和接收数据 一个节点发送的是广播的话就会泛洪如果接收的是单播的话就只会发送给一个节点因此交换机组成的局域网是广播域但是隔离了冲突域
2、广播域 就是广播报文会访问所有的主机同一个广播域内的主机都能收到广播报文 有一个主机发送了广播的话交换机会发送给所有的接口都会转发但是路由器的话不会进行泛洪不会转换广播起到了一个隔离广播的作用
3、以太网卡 路由器和PC的连接在一起的话可以配置ip地址的路由器接口上配置一个ip,然后pc上面也配置了一个ip地址如果在同一个网段的话就可以实现互访所以的话PC网卡和路由器网卡本质上没有区别基于数据包来进行处理 交换机上面的接口如果配置不了ip的话就是一个二层设备只具备二层的功能以帧为单位进行数据转发没有对包进行分析的能力是一个传统的二层设备
1、以太网卡帧 在以太网中数据通信是基本单位是以太帧有2个标准 一个是Ethernet_ll格式和另外一个是IEEE802.3格式 客户端发送的是Ethernet_ll数据的帧格式维护网络正常工作协议的是IEE 802.3帧格式 Ethernet_ll类型是0800上层就是ipv4的协议,是0806的话上层就是arp协议的 IEEE802.3类型LLC
4、mac地址 网络中唯一标识一个网卡唯一的名字 mac地址6个字节48bit16进制 为什么有了mac地址在接入设备的时候还是需要配置ip地址因为路由器是通过ip地址来进行寻址的交换机是根据在mac地址在链路上面进行通信 不要ip地址在链路上面通过mac地址进行实现通信在链路上面只有mac地址可以通信 因此的话ip地址和mac地址结合使用非常的强大在链路上面根据mac地址在不同的网段上面路由表根据ip地址进行转发 ip地址是唯一标识网络中一个节点可以通过ip地址进行不同网段的数据访问可以改变的在同一个网段上面是唯一的 ip地址和mac地址mac地址在同一个链路上面通信ip地址可以跨链路访问
1、mac地址表示 mac地址采用十六进制表示 ox表示这个数据是16进制的 00 1E 10 DD DD 02 6个字节 转换成二进制的话 0000 0000 0001 1110 一个数字转换成4bite来进行表示
2、mac地址分类 单播地址,第8个bite等于0的就是单播前面是24位就是oui就是厂商代码 组播地址第8个bite等于1的话就是组播发送给一堆接口 广播地址bite全是1的位广播 6C就是单播地址A是10B是11C是12所以的话这个就是一个单播 交换机根据目标MAC地址的第8个比特位查找
3、mac地址转换为二进制 # 一个十六进制的数等于4个二进制的数
步骤 1把 6 转成二进制
十六进制 6 对应十进制 6。
将十进制 6 转换为二进制
6 ÷ 2 3余数 0
3 ÷ 2 1余数 1
1 ÷ 2 0余数 1
从下到上排列余数110
补齐 4 位0110
步骤 2把 C 转成二进制
十六进制 C 对应十进制 12A10, B11, C12。
将十进制 12 转换为二进制
12 ÷ 2 6余数 0
6 ÷ 2 3余数 0
3 ÷ 2 1余数 1
1 ÷ 2 0余数 1
从下到上排列余数1100
2、交换机的工作原理 主机1发送数据到PC2上面交换机学习帧的地址MAC地址然后在MAC地址表中查询该帧的目的mac地址并将这个帧从对应的端口转发出去arp协议 二层转发只用看mac地址即可不需要看IP地址
1、mac地址表 每个交换机都会有一个mac地址表存放了mac地址与交换机端口编号之间的映射关系 通过这个接口就能达到主机上面
2、交换机三种数据帧处理行为 泛洪就是一个接口收到数据帧后就泛洪到所有的主机 转发就是从一个特定的接口转发到某个接口 丢弃一个接口接收的数据直接丢弃不进行转发
3、为什么会泛洪 交换机如果接收的是单播帧交换机查询mac地址表查询不到就被称为未知单播帧交换机对该单播帧执行泛洪的操作 如果接收的是广播帧不需要查询mac地址直接进行泛洪 组播也是泛洪
4、转发
查找到了这个目标mac地址和对应的接口然后从这个接口进行转发即可
5、丢弃
交换机收到了一个帧的话如果这个出接口和目标接口都是自己的交换机就会丢弃
3、mac表怎么获得 初始情况下交换机的mac地址表是空的 PC发送一个数据帧然后交换机查询源mac地址学习找到了这个对应端口 根据目标mac地址是个单播查询不到然后就会泛洪操作然后主机二会回复一个单播帧然后交换机继续学习这个源mac地址和对应的端口这样交换机就学习到了并且记录到了mac地址表中 然后PC发送数据后就会实现转发的操作
4、同网段数据通信全过程 1、数据封装过程 但是以太网帧的结构里面有源mac和目标mac地址但是刚开始不知道目标mac地址所以的话需要先发送一个arp请求获取到目标mac地址
2、泛洪数据帧 先发送一个arp广播交换机直接进行泛洪
3、学习mac地址和主机回复 主机二就收到了arp请求回一个arp应答里面包含了主机2的mac地址和主机1的目标mac地址然后交换机就学习到了这个mac地址和对应的接口 然后主机1就获得了目标的mac地址然后进行帧的封装不断的进行数据的转发然后交换机通过查询mac地址表然后进行转发即可
4、总结
这个就是同网段通信的过程 # 发送一个ping 包会发送一个arp请求然后交换机就学习
# 查询交换机
Huaweidisplay mac-address
MAC address table of slot 0:
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MAC Address VLAN/ PEVLAN CEVLAN Port Type LSP/LSR-ID VSI/SI MAC-Tunnel
-------------------------------------------------------------------------------
5489-9850-0d09 1 - - GE0/0/1 dynamic 0/-
5489-9880-0d83 1 - - GE0/0/2 dynamic 0/-
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Total matching items on slot 0 displayed 2 # 主机上面也会有mac地址记录
PCarp -a Internet Address Physical Address Type
1.1.1.2 54-89-98-80-0D-83 dynamic 交换机的接口每个接口的目标mac地址都是相同的接口不是用来通信的用来交换机之间的通信 arp是一个广播的报文发送到交换机上面会泛洪所有主机都会接收 刚开始都是初始的状态然后PC1发送一个数据到PC2上面因为只知道PC2的目标ip不知道目的mac地址因此的话先发送一个arp请求然后发送过去交换机就学习PC1的mac地址并且记录端口信息PC2收到后发送一个ARP回答里面记录的2个mac地址和Ip然后交换机学习PC2的mac地址记录端口的关系这样的话交换机就学习到了 下次发数据的时候直接进行转发 mac地址表有个老化时间默认是300秒因此的话每次发送的数据交换机都要学习mac地址 mac地址表为什么会老化 mac地址使用的内存空间如果错误表项空闲的表项不老化导致mac表会占用空间 交换机的mac表有一定的容量限制不清空无效的表项导致了MAC地址表容量满了无法学习最新的MAC地址信息
5、不同网段数据通信过程 # pc1和pc2是同一个网段的,与pc3是不同的网段 不同网段的话就需要去寻找网关所以的话就会寻找网关的mac地址然后网关就会回一个自己的mac地址需要路由器网关配置在了路由器 就是网关路由器从交换机接收到后数据后进行解封装然后查询到里面的目标ip地址不是自己的然后继续封装转发 知道转发到了PC3主机上面即可然后有mac地址进行arp回答即可
