计算机网络之数据链路层

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了计算机网络之数据链路层相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

数据链路层功能:

数据链路的建立、维护与拆除;帧包装 帧传输 帧同步;帧的差错恢复 ;流量控制  ;

以太网:

局域网就是以太网;以太网工作在数据链路层;

以太网注意的三个问题:数据的冲突,地址问题;数据的格式;

 

CSMA/CD—带冲突检测的载波监听多路访问技术

以太网采用CSMA/CD技术避免信号的冲突

 

以太网工作原理:发送前先监听信道,若空闲立即发送数据

发送时,随时监听,若监听到冲突立即停止

随机等待时间后,再重新尝试

以太网MAC地址

MAC地址可以代表物理 硬件 以太网地址

标示一个或一组地址

 

以太网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

前24比特位代表厂商标识,后24比特位代表网卡编号

8位是0物理地址 单播地址

       是1逻辑地址 组播地址

    48位都为1表示广播地址。

 

以太网整帧格式:

前导码:7字节

帧起始定界符:1字节

目的地址:6字节

源地址:6字节

帧数据长度461500字节

帧校验序列:4字节 从目的地址开始到数据结束这部分的校验和。

差别校验

类型/长度:2字节  用来标识上层协议的类型或后续数据长度字节,超出剩余的字节

以太网帧的长度64-1518

 

 

数据链路层的两个子层

介质访问控制(MAC)子层

将上层交下来的数据封装成帧进行发送(接收时进行相反的过程,将帧拆卸)

实现和维护介质访问控制协议,如CSMA/CD

比特差错检测

MAC帧寻址

 

逻辑链路控制(LLC)子层

建立和释放数据链路层的逻辑连接

提供与上层的接口

给帧加上序号 (有个可能上层数据由多个帧组成)

 

以太网命名方法

N-信号-物理介质

N:以兆为单位的速率  如:10、100

信号:基带(局域网)、宽带

物理介质:标识介质类型

交换机

功能:1、能够根据以太网帧中目标地址智能的转发数据,因此交换机工作在数据链路层

2、交换机分割冲突域,实现全双工通信

 

转发原理

始终学习目标主机源MAC地址

 

工作原理

学习

学习MAC地址,记录到MAC地址表

学习数据帧中的源MAC地址,查找MAC地址表中的端口号

 

广播

MAC地址表中没有目的地址,向除源地址端口发送,等待回应

 

转发

若MAC地址表中有目的地址,可直接发送目的MAC地址,

若没有,转发交换机根据MAC地址表单播转发数据帧

 

更新

若某一MAC地址300秒以上无响应,交换机自动删除该地址(更新老化时间)

若某端口和MAC源地址不同,交换机将新地址与该端口匹配,记录到MAC地址表

 

单工

一个信道,只能单方向传输。如:收音机,传呼机

半双工

一个信道,可收可发,但不能同时进行。如:对讲机

全双工

两个信道,可同时收发,同时进行,如:电话

 

广播域

接收同样广播消息的节点的集合,在这个集合中的任何一个节点传输一个广播帧,则所有能收到这个帧其他所有的节点,都认为属于该广播帧的一部分

交换机不分割广播域,默认所有端口属于一个广播域 。

 

交换机内部交换方式

存储转发

应用广泛

接收数据包完整,包含帧校验序列,进行错误检验,发送准确高

支持不同速度的端口间转换

转发速度慢,延时长

 

快速转发

延迟小,转发速度快 接收帧不完全

不能错误校验

 

分段过滤

接收帧不完整

校验数据包长度,足够64字节线向外转发,不够说明是假包,丢弃不转发

不提供校验,处理速度介于存储转发和快速转发之间

交换机设备:

Cisco交换设备产品体系:Cisco 2960系列,Cisco3650系列,Cisco4500系列,Cisco6500系列(市场价格由低到高几千到几万不等)

 CDP协议:

查看邻居cisco设备信息,特权模式#:show cdp neighbors  detail

查看MAC地址表指令:#show mac-address-table

 接口工作模式配置:

制定接口的双工模式

接口模式:duplex full/half/auto

Auto 交换机之间自适应,协商   两端模式不一样,可以连同,否则丢失容易丢包

制定接口通信速率

接口模式:speed 10/100/1000/auto speed ?可查询支持速率 两端速率须一致

 

查询端口信息show interface fastethernet X/X 对应端口号

 

配置管理用ip地址

便于远程管理  设ip地址

首次配置或者距离交换机较近,可以用console进行联系,配置管理交换机

 

配置管理IP 远程

全局配置模式:interface vlan 1

Ip address xxx.xxx.xxx.xxx与主机同网段的局域网ip地址 子网掩码 对应IP类型

no shutdown

 

配置交换机默认网关

不同网段主机可以远程控制交换机

全局配置模式:ip default-gateway xxx.xxx.xxx.xxx本网段的网关统一

 

不同网段有通信需求需要配置网关

 

为路由器配置网关

全局配置模式:interface fastethernet 0/0 (接的哪个路由器端口就是哪个)

Ip address xxx.xxx.xxx.xxx与主机同网段的局域网ip地址 子网掩码 对应IP类型

no shutdown

用主机ping 路由器ip地址 测试连通性

以上是关于计算机网络之数据链路层的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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