MAC头结构
数据链路层要考虑的问题
1,如何区分设备,传输数据时我怎么去区分设备将我要传输的数据传输到该传输的设备上?
2,使用MAC地址来区分设备,上层传递过来数据本层只知道源IP地址、目标IP和源MAC地址如何获取目标MAC地址?有一个设备添加到了网络上,我要怎么使我的设备被全网络都知道,让他们给我发数据?
3,大家都在发送数据,那么有没有什么要遵循的方式呢?
4,如何校验数据正确性?
如何区分设备?
使用MAC地址来区分设备,MAC地址就相当于网卡的身份证,唯一的标识。只有知道了MAC地址才能早知道确切的设备在哪里。
在这里很容易迷惑的一点是既然有了IP地址为啥还要搞一个MAC地址?
IP地址只是一个大致的范围,MAC地址才是确切的地址。比如你要找一个人,他的MAC地址相当于他的身份证号1000000000000,他的IP地址相当于他的家庭住址北京市朝阳区XXXX小区XXXX号楼XXXX门
发送规则?
1,信道划分:分多个车道,每个车道跑一个车,你跑你的,我跑我的
2,轮流协议:今天单号出行,明天单号出行,轮着来
3,随机出行(以太网):不管三七二十一想出门就出门发现太堵了就回来
校验数据正确性?
CRC通过异或校验发送数据的正确性
知道源IP地址、目标IP和源MAC地址如何获取目标MAC地址?
靠“吼”,ARP广播自己的IP地址,MAC地址,目标IP地址。ARP应答,IP地址,MAC地址,源IP地址
涉及的设备,交换机
1,交换机怎么知道其他设备的MAC地址
通过自我学习(转发表)一个一台MAC1的电脑将一个包发送给MAC2电脑,当这个包到达交换机的时候,一开始交换机也不知道MAC2的电脑在哪个口,所以没办法,他只能将包转发给出了来的那个口之外的其他所有的口,但是,这个时候,交换机会干一件特别聪明的事,就是交换机会记住,MAC1是来自一个明确的口,以后有被的目的地址值是MAC1的,直接发送到这个口就可以了
2,多交换机拓扑结构环路问题?
两个交换机一个为A一个为B,他们分别连接左右两个设备,左侧的设备不知道右侧的设备,需要发起一个ARP广播,右侧的设备会把MAV地址返回来。交换机A一开始不知道右侧机器,所以他把广播放到右侧网络,交换机B也可以接受右侧网络广播,他也不知道右侧设备然后他广播到左侧,这时候A还是不知道右侧设备他还是会广播到右侧,这样就形成了一个环路
解决这个问题需要用,STP协议,最小生成树
首先明确几个含义
1,Root Bridge根交换机(掌门大哥)
2,Designated Bridges指定交换机(掌门大哥下的一个小弟,树枝)
3,Bridge Protocol Data Units网桥协议数据单元(只能掌门大哥发,是实力的一种证明)
4,Priority Vector优先级向量
实力(值越小越牛逼),实力是啥?一组ID
Root Bridge ID Root Path Cost,Bridge ID and Port ID
Root Bridge ID 先拿老大比一比,掌门一样师兄弟在比
Root Path Cost 在比较与掌门的距离,看谁跟掌门铁
最后比Bridge ID 拿自己的本事比
比较的过程
一开始江湖纷争异常混乱,大家都觉得自己是掌门,谁也不服谁,于是,所有的交换机都认为自己是掌门,每个网桥都被分配一个ID,这个ID里有管理员分配的优先级,管理员知道那个交换机贵,哪个交换机好,这种交换机生下来就是武功高的,起步就是乔峰
大家都是掌门,那就联网互相发送BPDU比功夫,输的做小弟,当掌门的继续发BPDU,输的人就没有机会了,只能转发掌门的BPDU
众多小门派要合并会出现以下四种情况:
合并情形
1:掌门遇到掌门
输的率领小弟当小弟
2:同门相遇
掌门与小弟相遇,说明出现环了,比较路径,如果路径短那么小弟就升值了直接跟掌门汇报
小弟与小弟相遇,比较谁跟掌门的关系近,近的当大哥
3,掌门与其他帮派小弟相遇
小弟拿本帮掌门和这个掌门比较,赢了,这个掌门拜入门来。输了,会拜入新掌门,并且逐渐拉拢和自己连接的兄弟
4,不同门小弟相遇
各自拿掌门比较,输了的拜入赢了的门派,并且逐渐将自己兄弟拉拢进来
3,如何解决分组广播问题和安全问题
物理隔离
单独交换机
虚拟隔离
交换机支持VLAN,当这个交换机吧二层头取下来的时候,就能够识别这个VLAN ID。这样只有相同的VLAN包,才会互相转发,不同的VLAN包,是看不到的,这样广播问题,安全问题都解决了
4,虚拟隔离后如何解决交换机和交换机之间交流的问题?
有一个口叫Truck,他可以转发属于任何VLAN的口