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数据链路层详解

来源:网络整理 浏览:217次 时间:2020-02-27
一:数据链路层的功能1.1 数据链路层的建立,维护与拆除1.2帧包装,帧传输,帧同步1.3帧的差错恢复

采用重传的方法进行。

1.4流量控制

确保中间传输设备的稳定及收发双方传输速率的匹配。

二:以太网帧格式2.1以太网MAC地址

用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备。

数据链路层详解

因MAC地址是由48?#27426;?#36827;制数组成,所以通常分为六段。其中前24位是生产厂商想IEEE申请的厂商编号,后24位是网络接口卡序列号。MAC地址的第八位为0时,表示该MAC地址为单播地址,为1时,表示该MAC地址为组播地址。

2.2以太网帧格式

以太网有多种帧格式,这里介绍最为常用的Ethernet II的帧格式,该帧共包含六个域。

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前导码包含八字结,包含一层帧起始定界符。在以太网中,前导码被认为是物理层封装的一部分,而不是数据链路层的封装。

目的地址包含六字节,标识了帧的目的站点MAC地址。目的地址可以是单播地址(单个目的地),组播地址(组目的地)或广播地址。

源地址包含六字节,源地址标识了发送帧站点的MAC地址。源地址?#27426;?#26159;单播地址。(第八位是0)

类型域包含两字节,用来表示上层协议的类型,如0800H表示IP协议。

数据域包含46-1500字节。数据域封装了通过以太网传输的高层协议信息。 <u>类型域和数据域可以理解为数据包</u>

帧校验序列包含四字节,是从目的地址到数据域结束这一部分的校验。

三:交换机的转发原理。 重点!!!3.1环?#24120;?#21021;始状态的交换机,三台已知MAC地址用双绞线与交换机连接的PC机。

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3.2过程:A主机想要将数据帧发送给B主机。3.3原理:
  1. MAC地址学习

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    因交换机处于初始状态,所以交换机中不存在MAC地址表,此时,A主机想发送数据帧给B主机,必然经过1号接口进入交换机,此时,交换机便会将A主机的源地址和收到该数据帧的接口编号(1号接口)对应起来,添加到交换机的MAC地址表中。

  2. 广播未知数据帧

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    交换机知道A主机要将信息发送给B主机,但交换机目前?#24674;?#36947;A主机的MAC地址,所以交换机在MAC地址表中找不到B主机的MAC地址,所以,交换机采用广播的方式,除了1号接口之外的所有接口都将转发这个数据帧,于是,B主机和C主机都会收到这个数据帧。

  3. 接收方回应消息

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    B主机和C主机都接收到数据帧后,C主机查看数据帧,发现和自?#22909;?#20851;系,所以不做回应。B主机发现对方的数据帧正式发给自己的,所以B主机会响应这个广播,并回应一个数据帧(B主机的源地址22...目标地址11...),此时,数据帧通过2号接口经过交换机,交换机便会将这个数据帧的源地址和接口编号(2接口)对应起来,添加到MAC地址表中。

  4. 交换机实现单播通信

    此时,A主机和B主机的通信便不需要借助广播了,因为交换机MAC地址表中已经记录了它们的条目。所以现在A主机和B主机通信,交换机会直接将数据通过对应接口发送给对方。

四:交换机的命令行配置

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4.1用户模式

交换机启动完按下Enter键,首先进入的就是用户模式。该模式下,用户受到极大的限制,只能查看一些统计信息。

4.2特权模式

用户模式下输入enable(可以简?#27425;癳n?#20445;?#21629;令就可以进入特权模式,该模式可以查看并修改Cisco设备的配置。

4.3全局配置模式

特权模式下输入config terminal(可简?#27425;癱onf t?#20445;?#21629;令就可以进入全局配置模式,用户在该模式下可修改交换机的全局配置。

4.4接口模式

在全局配置模式下输入interface fastetherent 0/1(可简?#27425;癷nt f0/1?#20445;?#21629;令就可以进入接口模式。与全局模式不同,用户在该模式下所做的配置都是针对f0/1这个接口所设定的。

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4.5查看MAC地址表

特权模式输入命令:show mac-address-table[dynamic],"dynamic"是可选参数,可以使交换机只显示交换机动态学习到的MAC地址。

4.6配置接口的双工模式和速率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:配置接口速率的关键字

10/100/1000:为借口配置具体速率值。<u>我们现在一般设置为100</u>

auto:接口与对端自动协商通信速率。

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1.2指定接口的双工模式

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

duplex:配置双工模式的关键字

full:将接口的双工模式指定为全双工

half:将接口的双工模式指定为半双工

auto:将接口的双工模式指定为自动协商

两台交换机的双工模式一般为全双工。duplex full

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1.3查看接口的双工模式和通信速率

命令:show interface f1/0,在特权模式下就可以。

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从显示结果中可以看出,链路建立后,双工模式协商为全双工,速率模式协商为100M/S通信速率。

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