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計算機網絡之數據鏈路層

註意 ble 說明 匹配 實現 雙工 ons 計算機 流量控制

數據鏈路層功能:

數據鏈路的建立、維護與拆除;幀包裝 幀傳輸 幀同步;幀的差錯恢復 ;流量控制 ;

以太網:

局域網就是以太網;以太網工作在數據鏈路層;

以太網註意的三個問題:數據的沖突,地址問題;數據的格式;

CSMA/CD—帶沖突檢測的載波監聽多路訪問技術

以太網采用CSMA/CD技術避免信號的沖突

以太網工作原理:發送前先監聽信道,若空閑立即發送數據

發送時,隨時監聽,若監聽到沖突立即停止

隨機等待時間後,再重新嘗試

以太網MAC地址

MAC地址可以代表物理 硬件 以太網地址

標示一個或一組地址

以太網地址用來識別一個以太網上的某個單獨的設備或一組設備

前24比特位代表廠商標識,後24比特位代表網卡編號

8位是

0物理地址 單播地址

是1邏輯地址 組播地址

48位都為1表示廣播地址。

以太網整幀格式:

前導碼:7字節

幀起始定界符:1字節

目的地址:6字節

源地址:6字節

幀數據長度461500字節

幀校驗序列:4字節 從目的地址開始到數據結束這部分的校驗和。

差別校驗

類型/長度:2字節 用來標識上層協議的類型或後續數據長度字節,超出剩余的字節

以太網幀的長度64-1518

數據鏈路層的兩個子層

介質訪問控制(MAC)子層

將上層交下來的數據封裝成幀進行發送(接收時進行相反的過程,將幀拆卸)

實現和維護介質訪問控制協議,如CSMA/CD

比特差錯檢測

MAC幀尋址

邏輯鏈路控制(LLC)子層

建立和釋放數據鏈路層的邏輯連接

提供與上層的接口

給幀加上序號 (有個可能上層數據由多個幀組成)

以太網命名方法

N-信號-物理介質

N:以兆為單位的速率 如:10、100

信號:基帶(局域網)、寬帶

物理介質:標識介質類型

交換機

功能:1、能夠根據以太網幀中目標地址智能的轉發數據,因此交換機工作在數據鏈路層

2、交換機分割沖突域,實現全雙工通信

轉發原理

始終學習目標主機源MAC地址

工作原理

學習

學習MAC地址,記錄到MAC地址表

學習數據幀中的源MAC地址,查找MAC地址表中的端口號

廣播

MAC地址表中沒有目的地址,向除源地址端口發送,等待回應

轉發

若MAC地址表中有目的地址,可直接發送目的MAC地址,

若沒有,轉發交換機根據MAC地址表單播轉發數據幀

更新

若某一MAC地址300秒以上無響應,交換機自動刪除該地址(更新老化時間)

若某端口和MAC源地址不同,交換機將新地址與該端口匹配,記錄到MAC地址表

單工

一個信道,只能單方向傳輸。如:收音機,傳呼機

半雙工

一個信道,可收可發,但不能同時進行。如:對講機

全雙工

兩個信道,可同時收發,同時進行,如:電話

廣播域

接收同樣廣播消息的節點的集合,在這個集合中的任何一個節點傳輸一個廣播幀,則所有能收到這個幀其他所有的節點,都認為屬於該廣播幀的一部分

交換機不分割廣播域,默認所有端口屬於一個廣播域 。

交換機內部交換方式

存儲轉發

應用廣泛

接收數據包完整,包含幀校驗序列,進行錯誤檢驗,發送準確高

支持不同速度的端口間轉換

轉發速度慢,延時長

快速轉發

延遲小,轉發速度快 接收幀不完全

不能錯誤校驗

分段過濾

接收幀不完整

校驗數據包長度,足夠64字節線向外轉發,不夠說明是假包,丟棄不轉發

不提供校驗,處理速度介於存儲轉發和快速轉發之間

交換機設備:

Cisco交換設備產品體系:Cisco 2960系列,Cisco3650系列,Cisco4500系列,Cisco6500系列(市場價格由低到高幾千到幾萬不等)

CDP協議:

查看鄰居cisco設備信息,特權模式#:show cdp neighbors detail

查看MAC地址表指令:#show mac-address-table

接口工作模式配置:

制定接口的雙工模式

接口模式:duplex full/half/auto

Auto 交換機之間自適應,協商 兩端模式不一樣,可以連同,否則丟失容易丟包

制定接口通信速率

接口模式:speed 10/100/1000/auto speed ?可查詢支持速率 兩端速率須一致

查詢端口信息show interface fastethernet X/X 對應端口號

配置管理用ip地址

便於遠程管理 設ip地址

首次配置或者距離交換機較近,可以用console進行聯系,配置管理交換機

配置管理IP 遠程

全局配置模式:interface vlan 1

Ip address xxx.xxx.xxx.xxx與主機同網段的局域網ip地址 子網掩碼 對應IP類型

no shutdown

配置交換機默認網關

不同網段主機可以遠程控制交換機

全局配置模式:ip default-gateway xxx.xxx.xxx.xxx本網段的網關統一

不同網段有通信需求需要配置網關

為路由器配置網關

全局配置模式:interface fastethernet 0/0 (接的哪個路由器端口就是哪個)

Ip address xxx.xxx.xxx.xxx與主機同網段的局域網ip地址 子網掩碼 對應IP類型

no shutdown

用主機ping 路由器ip地址 測試連通性

計算機網絡之數據鏈路層