[工作总结]二三层学习总结.doc

1. 以太网基础知识 1 1.1. CSMA/CD 1 1.2. 冲突域和广播域 2 1.3. 半双工、全双工、自协商 3 2. 交换基础知识 3 2.1. 二层交换原理 3 2.1.1 MAC地址简介 4 2.1.2 二层交换基本原理 4 2.1.3支持VLAN的二层交换机 6 二三层学习总结 以太网基础知识 CSMA/CD 以太网是一种共享介质的局域网技术，多个站点连接到一个共享介质上，同一时间只能有一个站点发送数据。这种共享介质的通信方式必然存在一个冲突的问题，如何检测链路是否空闲，站点能否发送数据是共享链路必须解决的问题。 这种同一链路连接多个终端，就是多路访问。多路访问控制有多种协议，如随机访问控制协议，受控访问控制协议，通道化协议。随机访问控制协议中所有连接在共享介质上的终端都具有平等的发送数据的概率，也没有轮询机制，随机访问控制协议技术主要有：MA、CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA。受控访问控制协议是一种轮询机制，通过轮询控制哪个站点来发送数据，主要技术有：预约、轮询、令牌传递。通道化协议是一种复用技术，主要技术包括：FDMA、TDMA、CDMA。 图 1多路访问控制协议分类 以太网采用了随机访问控制协议中的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection，带有冲突检测的载波侦听多址访问）方法作为多路访问控制协议 冲突域和广播域 我们知道在传统的以粗同轴电缆为传输介质的以太网中，同一介质上的多个节点是共享链路的带宽，争用链路的使用权，这样就会发生冲突，CSMA/CD机制中当冲突发生时，网络就要进行回退，这段回退的时间内链路上不传送任何数据。而且这种情况是不可避免的。当同一介质上的节点越多，冲突发生的概率也就会越大。这种连接在同一导线上的所有节点的集合就是一个冲突域。使用同轴电缆和HUB连接的主机就属于一个冲突域。他们共同的特征是所有的节点都要共享带宽，会发生冲突，且一个节点发出的报文（无论是单播、组播、广播）其余节点都可以收到。 由于各种各样的原因，网络中使用了广播，例如TCP/IP中的ARP使用广播从IP来解析MAC地址。目的MAC为FFFF-FFFF-FFFF的地址是广播地址，这个地址将使所有的节点都处理这个数据帧。广播会占用带宽，而且降低节点的处理效率，必须对广播加以限制。这种一个站点发送一个广播报文其余节点能够接收到的节点的集合，就是一个广播域。传统的网桥（Bridge）可以根据MAC表对单播报文进行转发，对于广播报文向所有的端口都转发，所以网桥的所有端口连接的节点属于一个广播域，但是每个端口属于一个单独冲突域。 传统的二层交换机所有端口都属于一个广播域，这样就不便于管理和网络变化，假设一个用户现在属于工作组1，与工作组1内的用户在同一个LAN中，一段时间后要把该用户划分到工作组2中，要加入到工作组2中的LAN，那么必须重新连线。这种给网络管理带来了不方便。这样就在传统二层交换机上引入了VLAN（Virtual LAN）。每个VLAN中的所有节点在同一个广播域，每个VLAN是逻辑LAN，VLAN之间是二层隔离的。 半双工、全双工、自协商 在10BASE5和10BASE2的总线型拓扑中，同一时刻只能有一个节点发送数据。随着10BASE-T和hub的出现，网络节点的连接变成了点到点的连接。在节点之间点到点连接中，同一节点同一时刻只能接收或发送数据，不能同时接收、发送数据。这种同一时刻只能接收或发送数据的工作模式为半双工模式。在半双工模式下，使用CSMA/CD的机制来避免冲突。 全双工模式下，同一时刻可以同时接收和发送数据帧。 自协商功能允许一个网络设备能够将自己所支持的工作模式信息传达给网络上的对端，并接收对方可能传递过来的相应信息。对于两端处于自协商工作方式的设备，最终协商的结果是采用二者技术能力域中优先级低的网口提供的工作方式工作。协商级别一般为1000M full，1000M half，100Mfull，100M half，10M full，10M half。 10BASE-T的以太网接口（它只支持10M，不支持自协商）在链路UP之前会发送Link Test Pulse（LTP），该脉冲用以检测链路是否应该UP；而100BASE-T以太网接口（它只支持100M，不支持自协商）在链路UP之前会发送FAST ETHERNET IDLE流，用以检测链路是否应该UP。 支持自协商（Autonegotiation）的以太网接口则在链路UP之前发送FLP（Fast Link Pulse），FLP实际上是一组LTP和数据脉冲的组合，它们表明一种含义：例如我支持100M全双工。较旧