数据链路层
数据单元:帧
工作设备:二层交换机/网卡
帧的结构
MAC地址
MAC地址即物理地址,全球唯一,前三位是厂商识别码。假设:6A-8E-1A-7B-90-12。MAC地址是以十六进制的形式表示,分成6小组,一个十六进制数可拆分成4位二进制数,因此这里每个小组是8位二进制数(1个字节),MAC地址的长度为48位(bit),6字节。
目标/源MAC地址:6字节
类型:
作用:识别上层协议,为上层提供服务。
0x0800:表示上层协议为IP协议
0x0806:表示上层为ARP协议
0x表示十六进制,类型由16位组成,占2字节。
帧头大小:14字节
IEEE标准
IEEE 802.3:有线网络连接(LAN),定义了有线网络中的物理层和数据链路层协议。
IEEE 802.11:无线网络连接(WLAN),定义了无线网络中的通信协议和技术。
上三层数据
上三层数据有个MTU值(最大传输单元),表示一个帧中的上三层数据大小最多为MTU(一般的MTU值为1500字节,可修改)。传输的上三层数据如果超过MTU值,就会分成多个帧进行传输。
帧尾(FCS)
帧尾:帧校验序列,占4个字节
因此一个帧的大小一般为:14+1500+4=1518字节。
交换机
作用:寻址和转发
交换机中组件:端口、MAC地址表等。
MAC地址表主要包括:
MAC Address:发送端的MAC地址
port:交换机上的端口号
交换机的端口:
端口速率:
E:Ethernet 10Mb/s
F:FastEthernet 100Mb/s
G:GigabitEthernet 1000Mb/s
E0/1 0为模块号,1为端口号(物理端口)
端口状态
up/down
down的3种可能:
-
人工down掉
-
速率不匹配
自适应:自己调节适应环境
端口速率自适应模式:当一个百兆端口与一个十兆端口相连时,百兆端口可降成十兆速率与十兆端口传输。
固定速率模式的话,只能两个速率一样的端口相连,不然端口会处于down(下线)状态。
-
双工模式不匹配
单工:只能用A传输数据给B。
半双工:AB数据可互传,但不可同时传输。
全双工:AB可同时互传数据。
当一个半双工端口与一个半双工/双工自适应端口相连时,后者可自动调节成半双工来进行通信。
如果自适应改成手工配置的话,必须得两个数据传输模式一致,不然端口会处于down(下线)状态。
工作原理
通过ARP协议获得目标MAC地址。
ARP协议:网址待续。。。。
简洁版:
收到一个数据帧后:
1、首先学习帧中的源MAC地址来形成MAC地址表
2、然后检查帧中的目标MAC地址,并匹配MAC地址:
如表中有匹配项,则单播转发
如表中无匹配项,则除接收端口外广播转发
3、MAC地址表的老化时间默认是300秒(可修改)
个人理解版:https://www.cnblogs.com/xhzccy/p/17608165.html
老化:即MAC地址记录的时间,一般300秒(可修改),收到同样的MAC地址信息时会更新时间戳(重新算300秒)。否则就删除。
当收到的数据帧的信息与MAC地址表上的记录不一致时,gpt说不会立即更新,原因:减少地址表更新频率,限制地址表空间使用。
交换机命令
网址待续。。。。