1、交换机
1、常见的概念
1、辩论域
- 辩论域就是连接同一个共享介质的所有节点的集合，辩论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相互连接的，因此每一个接口相当于一个辩论域，差异的接口发送和数据独立，各个接口属于差异的辩论域，互联的主机不需要担心流量对数据发送辩论的影响了
- 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，每个接口都是相互连接的，因此可以差异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，假如接收的是单播的话，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，但是隔离了辩论域
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，不会举行泛洪，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，可以设置ip地点的，路由器接口上设置一个ip,然后pc上面也设置了一个ip地点，假如在同一个网段的话，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，基于数据包来举行处理
- 交换机上面的接口假如设置不了ip的话，就是一个二层装备，只具备二层的功能，以帧为单位举行数据转发，没有对包举行分析的本领，是一个传统的二层装备
1、以太网卡帧
- 在以太网中，数据通讯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地点
- 网络中唯一标识一个网卡，唯一的名字
- mac地点6个字节，48bit，16进制
- 为什么有了mac地点，在接入装备的时候还是需要设置ip地点，由于路由器是通过ip地点来举行寻址的，交换机是根据在mac地点在链路上面举行通讯
- 不要ip地点，在链路上面通过mac地点举行实现通讯，在链路上面只有mac地点可以通讯
- 因此的话，ip地点和mac地点结合使用，非常的强大，在链路上面根据mac地点，在差异的网段上面，路由表根据ip地点举行转发
- ip地点是唯一标识网络中一个节点，可以通过ip地点举行差异网段的数据访问，可以改变的，在同一个网段上面是唯一的
- ip地点和mac地点，mac地点在同一个链路上面通讯，ip地点可以跨链路访问
1、mac地点表现
- mac地点采用十六进制表现
- ox表现这个数据是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来举行表现
2、mac地点分类
- 单播地点,第8个bite即是0的就是单播，前面是24位，就是oui就是厂商代码
- 组播地点，第8个bite即是1的话就是组播，发送给一堆接口
- 广播地点，bite全是1的位广播
- 6C就是单播地点，A是10，B是11，C是12，所以的话，这个就是一个单播
- 交换机根据目的MAC地点的第8个比特位查找
3、mac地点转换为二进制
- # 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 12（A=10, B=11, C=12）。
- 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
- 主机1发送数据到PC2上面，交换机学习帧的地点MAC地点，然后在MAC地点表中查询该帧的目的mac地点，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地点即可，不需要看IP地点
1、mac地点表
- 每个交换机都会有一个mac地点表，存放了mac地点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活动
- 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，不举行转发
3、为什么会泛洪
- 交换机假如接收的是单播帧，交换机查询mac地点表，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纵
- 假如接收的是广播帧，不需要查询mac地点，直接举行泛洪
- 组播，也是泛洪
4、转发
- 查找到了这个目的mac地点和对应的接口，然后从这个接口举行转发即可
5、丢弃
- 交换机收到了一个帧的话，假如这个出接口和目的接口都是自己的，交换机就会丢弃
3、mac表怎么得到
- 初始情况下，交换机的mac地点表是空的
- PC发送一个数据帧，然后交换机查询源mac地点学习，找到了这个对应端口
- 根据目的mac地点是个单播，查询不到，然后就会泛洪操纵，然后主机二会复兴一个单播帧，然后交换机继续学习，这个源mac地点和对应的端口，如许交换机就学习到了，而且记录到了mac地点表中
- 然后PC发送数据后，就会实现转发的操纵
4、同网段数据通讯全过程
1、数据封装过程
- 但是以太网帧的结构里面有源mac，和目的mac地点，但是刚开始不知道目的mac地点，所以的话，需要先发送一个arp请求，获取到目的mac地点
2、泛洪数据帧
3、学习mac地点和主机复兴
- 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地点，和主机1的目的mac地点，然后交换机就学习到了这个mac地点和对应的接口
- 然后主机1就得到了目的的mac地点，然后举行帧的封装，不停的举行数据的转发，然后交换机通过查询mac地点表，然后举行转发即可
4、总结
- # 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
- <Huawei>display mac-address
- MAC address table of slot 0:
- -------------------------------------------------------------------------------
- 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/-
- -------------------------------------------------------------------------------
- Total matching items on slot 0 displayed = 2
- # 主机上面也会有mac地址记录
- PC>arp -a
- Internet Address Physical Address Type
- 1.1.1.2 54-89-98-80-0D-83 dynamic
- 交换机的接口，每个接口的目的mac地点都是相同的，接口不是用来通讯的，用来交换机之间的通讯
- 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，由于只知道PC2的目的ip，不知道目的mac地点，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地点，而且记录端口信息，PC2收到后，发送一个ARP答复，里面记录的2个mac地点和Ip，然后交换机学习PC2的mac地点，记录端口的关系，如许的话，交换机就学习到了
- 下次发数据的时候，直接举行转发
- mac地点表，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地点
- mac地点表为什么会老化
- mac地点使用的内存空间，假如错误表项，空闲的表项，不老化，导致mac表会占用空间
- 交换机的mac表有肯定的容量限制，不清空无效的表项，导致了MAC地点表容量满了，无法学习最新的MAC地点信息
5、差异网段数据通讯过程
- # pc1和pc2是同一个网段的,与pc3是不同的网段
- 差异网段的话，就需要去探求网关，所以的话，就会探求网关的mac地点，然后网关就会回一个自己的mac地点，需要路由器，网关设置在了路由器，
- 就是网关路由器从交换机接收到后数据后，举行解封装然后查询到里面的目的ip地点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地点，举行arp答复即可
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