数据链路层及交换机工作原理

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

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 

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

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

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。

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。

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

 

 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

 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

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