数据链路层及交换机工作原理

时间:2022-04-13 01:12:54

目录

 一,帧格式

1.1 帧头类型字段的作用

1.2 MAC地址

1.3 MTU值

二,交换机工作原理

2.1 交换机的端口

2.2 端口状态

三,交换机基本工作模式及命令

3.1 交换机的工作模式:

3.2 命令


 一,帧格式

数据链路层及交换机工作原理

其中类型是指:

(参考tcp/ip协议栈理解)

0x代表十六进制

0x0800:IP协议 ;0x0806:ARP协议 

数据链路层及交换机工作原理

理解:当在进行装包的时候网络层往下传的数据要被封装成帧,这时候要考虑上三层的数据是从上一层的哪个协议流下来的(网络层的IP协议和ARP协议可以往下流)。 由下层为上层提供服务的思想,当数据流到对方电脑时需要进行解封装,下层为上层提供服务也需要知道这个数据包使用的协议是什么,所以在帧头会有类型字段。

1.1 帧头类型字段的作用

识别上层协议,为上层提供服务

1.2 MAC地址

也叫物理地址,是全球唯一的。长度是48位(二进制比特),6个字节

所以帧头的字节分配:

目标MAC 6字节,源MAC 6字节,类型  2字节;

帧尾 4字节

1.3 MTU值

最大传输单元。一个帧里面的上三层数据最大只能容纳1500个字节

数据链路层及交换机工作原理

一个帧的最大长度是14+1500+4=1518字节 

二,交换机工作原理

工作在数据链路层的设备:交换机/网卡

网卡生成帧 然后给交换机

数据链路层及交换机工作原理

交换机通过学习形成一张MAC地址表,动态地学到了MAC地址和PC所在接口的动态绑定。注意是通过学习帧中的源MAC地址形成的MAC地址表。

交换机工作原理:

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地址表:

如果表中有匹配项,则单播转发;

如果表中无匹配项,则除接收端口外广播转发

3,MAC地址表的老化时间是300秒(可修改)

2.1 交换机的端口

E 10Mb

F 100Mb

G 1000Mb

Te  10000Mb

F0/1 :0是模块号,1是接口号

接口速率自适应:1000/100/10M自适应。即速率工作模式可以为10,100,1000任何一种状态

2.2 端口状态

up/down

up表示端口开启

down有三种可能:

1,人工down掉

2,速率不匹配

3,双工模式不匹配(双工duplex)

双工模式:单工,半双工,全双工

三,交换机基本工作模式及命令

第一次配置网络设备,需要使用console线

在PC上需要使用“超级终端”或其他软件

3.1 交换机的工作模式:

命令支持缩写

1,用户模式:

switch>

可以查看交换机的简单基本信息,且不能做任何修改配置。

数据链路层及交换机工作原理

2,特权模式:

switch>enable 

switch#

可以查看所有配置,但不能修改配置。但是可以做测试,保存,初始化等操作。

数据链路层及交换机工作原理

3,全局配置模式: 

 Switch#configure terminal

默认不能查看配置!

可以修改配置,且全局生效

 数据链路层及交换机工作原理

 4,接口配置模式:

Switch(config)#interface f0/1

Switch(config-if)#

默认不能查看配置!

可以修改配置,且对该接口生效

数据链路层及交换机工作原理

 5,console口/线/控制台模式:

Switch(config)#line console 0

默认不能查看配置!

可以修改配置,且对console口生效

数据链路层及交换机工作原理

3.2 命令

1,exit可以退出一级

      end直接退到特权模式 

2,支持命令的缩写

3,?的用法

4,按上键可以显示历史命令

5,tab补全键

11,配置主机名

conf t

hostname 设备名

12,设置用户密码:

line co 0

password  密码

login 

exit