Cisco[3]以太网

以太网是目前世界上占主导地位的 LAN 技术。

LLC由软件(网卡驱动)施行,MAC有网卡硬件施行

MAC层

数据封装

包括发送前的帧组装和收到帧时的帧解析

帧定界 – 用于标识组成帧的一组位。

编址 – 封装过程包含第 3 层 PDU,还提供数据链路层编址。

错误检测 – 每个帧中包含一个帧尾,用于检测传输中的任何错误。

介质访问控制

介质访问控制负责将帧放入介质中和从介质中移除帧。

以太网帧字段

以太网帧大小的最小值为 64 个字节,最大值为 1518 个字节。 大小在目标范围外的帧会被设备丢弃

MAC地址

前3个字节(24位)是IEEE给每个厂商分配的OUI,后3个字节是厂商自己分配的

广播MAC地址: FF-FF-FF-FF-FF-FF

交换机

以太网交换机在做出每个帧的转发决策时会查询 MAC 地址表。MAC 地址表有时也称为内容可编址内存 (CAM) 表。

当请求发送到交换机时,交换机向表中添加条目

  • 如果源 MAC 地址不存在,会将其和传入端口号一并添加到表中。
  • 如果源 MAC 地址已存在于表中,则交换机会更新该条目的刷新计时器。默认情况下,大多数以太网交换机将条目在表中保留 5 分钟。

接下来,交换机对请求进行转发

  • 如果表中存在该地址,交换机会从指定端口转发帧。
  • 如果表中不存在该地址,交换机会从除传入端口外的所有端口转发帧。我们将这称为未知单播。

以前交换机转发的方式

存储转发交换

当交换机收到帧时,它将数据存储在缓冲区中,直到收下完整的帧,然后交换机计算crc,如果crc有效,则从表中查找目标并转发

直通交换

不检查错误,读出mac地址并确定端口后以后就转发

双工协调

直接自动协调,注意连接的两端应同时开启或关闭自动协调

ARP

向所有LAN中的主机广播,问问谁的IP地址是请求的IP地址,然后目标主机返回自己的MAC地址,如果目标主机和源主机不在同一子网内,请求中的目标主机将会变成默认网关。

ARP请求成功后,目标主机的MAC会被缓存几分钟

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