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幾分鐘快速了解數據鏈路層和交換機

發布時間:2020-07-13 17:01:08 來源:網絡 閱讀:220 作者:wx5d8a17679fa1b 欄目:云計算

一:數據鏈路層的功能

1.1 數據鏈路層的建立,維護與拆除

1.2幀包裝,幀傳輸,幀同步

1.3幀的差錯恢復

1.3.1 采用重傳的方法進行。

1.4流量控制

1.4.1 確保中間傳輸設備的穩定及收發雙方傳輸速率的匹配。

二:以太網幀格式

2.1以太網MAC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。

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因MAC地址是由48位二進制數組成,所以通常分為六段。其中前24位是生產廠商想IEEE申請的廠商編號,后24位是網絡接口卡序列號。MAC地址的第八位為0時,表示該MAC地址為單播地址,為1時,表示該MAC地址為組播地址。

2.2以太網幀格式

以太網有多種幀格式,這里介紹最為常用的Ethernet II的幀格式,該幀共包含六個域。

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前導碼包含八字結,包含一層幀起始定界符。在以太網中,前導碼被認為是物理層封裝的一部分,而不是數據鏈路層的封裝。

目的地址包含六字節,標識了幀的目的站點MAC地址。目的地址可以是單播地址(單個目的地),組播地址(組目的地)或廣播地址。

源地址包含六字節,源地址標識了發送幀站點的MAC地址。源地址一定是單播地址。(第八位是0)

類型域包含兩字節,用來表示上層協議的類型,如0800H表示IP協議。

數據域包含46-1500字節。數據域封裝了通過以太網傳輸的高層協議信息。 <u>類型域和數據域可以理解為數據包</u>

幀校驗序列包含四字節,是從目的地址到數據域結束這一部分的校驗。

三:交換機的轉發原理。

3.1環境:初始狀態的交換機,三臺已知MAC地址用雙絞線與交換機連接的PC機。

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3.2過程:

A主機想要將數據幀發送給B主機。

3.3原理:

1. MAC地址學習

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因交換機處于初始狀態,所以交換機中不存在MAC地址表,此時,A主機想發送數據幀給B主機,必然經過1號接口進入交換機,此時,交換機便會將A主機的源地址和收到該數據幀的接口編號(1號接口)對應起來,添加到交換機的MAC地址表中。

2. 廣播未知數據幀

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交換機知道A主機要將信息發送給B主機,但交換機目前只知道A主機的MAC地址,所以交換機在MAC地址表中找不到B主機的MAC地址,所以,交換機采用廣播的方式,除了1號接口之外的所有接口都將轉發這個數據幀,于是,B主機和C主機都會收到這個數據幀。

3. 接收方回應消息

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B主機和C主機都接收到數據幀后,C主機查看數據幀,發現和自己沒關系,所以不做回應。B主機發現對方的數據幀正式發給自己的,所以B主機會響應這個廣播,并回應一個數據幀(B主機的源地址22...目標地址11...),此時,數據幀通過2號接口經過交換機,交換機便會將這個數據幀的源地址和接口編號(2接口)對應起來,添加到MAC地址表中。

4. 交換機實現單播通信

此時,A主機和B主機的通信便不需要借助廣播了,因為交換機MAC地址表中已經記錄了它們的條目。所以現在A主機和B主機通信,交換機會直接將數據通過對應接口發送給對方。

四:交換機的命令行配置

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4.1用戶模式

交換機啟動完按下Enter鍵,首先進入的就是用戶模式。該模式下,用戶受到極大的限制,只能查看一些統計信息。

4.2特權模式

用戶模式下輸入enable(可以簡寫為“en”)命令就可以進入特權模式,該模式可以查看并修改Cisco設備的配置。

4.3全局配置模式

特權模式下輸入config terminal(可簡寫為“conf t”)命令就可以進入全局配置模式,用戶在該模式下可修改交換機的全局配置。

4.4接口模式

在全局配置模式下輸入interface fastetherent 0/1(可簡寫為“int f0/1”)命令就可以進入接口模式。與全局模式不同,用戶在該模式下所做的配置都是針對f0/1這個接口所設定的。

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4.5查看MAC地址表

特權模式輸入命令:show mac-address-table[dynamic],"dynamic"是可選參數,可以使交換機只顯示交換機動態學習到的MAC地址。

4.6配置接口的雙工模式和速率

4.1.1配置指定接口的通信速率

命令行如下:Switch(config-if)#speed[10/100/1000/auto]

speed:配置接口速率的關鍵字

10/100/1000:為借口配置具體速率值。<u>我們現在一般設置為100</u>

auto:接口與對端自動協商通信速率。

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4.1.2指定接口的雙工模式

命令行如下:switch(config-if)#duplex[full /half /auto]

duplex:配置雙工模式的關鍵字

full:將接口的雙工模式指定為全雙工

half:將接口的雙工模式指定為半雙工

auto:將接口的雙工模式指定為自動協商

兩臺交換機的雙工模式一般為全雙工。duplex full

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4.1.3查看接口的雙工模式和通信速率

命令:show interface f1/0,在特權模式下就可以。

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從顯示結果中可以看出,鏈路建立后,雙工模式協商為全雙工,速率模式協商為100M/S通信速率。

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