数据链路层及以太网交换技术.ppt

Chapter 数据链路层与交换机 本章目标 能够正确接入交换机，并掌握Cisco交换机的基本操作 了解数据链路层的功能 了解以太网帧格式 了解交换机的数据转发原理 数据链路层的功能2－1 数据链路层 位于网络层与物理层之间 数据链路层的功能2－2 数据链路层的功能 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 以太网工作在数据链路层 什么是以太网 我们平常使用的局域网就是以太网 以太网采用CSMA/CD CSMA/CD—带冲突检测的载波监听多路访问 以太网采用CSMA/CD避免信号的冲突 工作原理 发送前先监听信道是否空闲， 若空闲则立即发送数据。 在发送时，边发边继续监听 若监听到冲突，则立即停止 发送 等待一段随机时间（称为退 避）以后，再重新尝试 以太网MAC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 例如：00－06－1b－e3－93－6c 00－0d－28－be－b6－42 以太网帧格式 以太网标准 MAC子层与LLC子层2－1 介质访问控制（MAC）子层（802.3） 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)； 实现和维护介质访访问控制协议，例如CSMA/CD； 比特差错检测； MAC帧的寻址，即MAC帧由哪个站（源站）发出，被哪个站／哪些站接收（目的站）。 MAC子层与LLC子层2－2 逻辑链路控制（LLC）子层（802.2） 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。 阶段总结 数据链路层的功能 以太网与数据链路层的关系 以太网使用CSMA/CD 以太网地址 以太网帧格式 以太网交换机 交换机数据转发原理12－1 交换机数据转发原理12－2 交换机数据转发原理12－3 交换机数据转发原理12－4 交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作： 交换机B查看MAC地址表 交换机B学习源MAC地址和端口号 交换机B向所有端口广播数据包 主机22，查看数据包的目标MAC地址不是自己，丢弃数据包 交换机数据转发原理12－5 交换机数据转发原理12－6 主机33，接收到数据帧 主机44，丢弃数据帧 交换机数据转发原理12－7 交换机数据转发原理12－8 交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作： 交换机B学习源MAC地址和端口号 交换机B查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目，单播转发数据到端口3 交换机数据转发原理12－9 交换机A在接收到数据帧后，执行以下操作： 交换机A学习源MAC地址和端口号 交换机A查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目，单播转发数据到端口1 主机11，收到数据帧 交换机数据转发原理12－10 交换机数据转发原理12－11 交换机数据转发原理12－12 转发 交换机根据MAC地址表单播转发数据帧 学习 MAC地址表是交换机通过学习接收的数据帧的源MAC地址来形成的 广播 如果目标地址在MAC地址表中没有，交换机就向除接收到该数据帧的端口外的其他所有端口广播该数据帧 更新 交换机MAC地址表的老化时间是300秒 交换机如果发现一个帧的入端口和MAC地址表中源MAC地址的所在端口不同，交换机将MAC 地址重新学习到新的端口 单工、半双工与全双工 单工 只有一个信道，传输方向只能是单向的 半双工 只有一个信道，在同一时刻，只能是单向传输 全双工 双信道，同时可以有双向数据传输 冲突与冲突域 分割冲突域 交换机背板交换矩阵结构 冲突域与广播域 交换机内部交换方式3－1 存储转发 交换机内部交换方式3－2 快速转发 交换机内部交换方式3－3 分段过滤（Fragment Free ） 交换机 发送 接收 FCS校验 缓存 交换机 发送 接收 直接发送 卡特尔——ORACLE授权教育中心 物理层 物理层 数据链路层 数据链路层 网络层 网络层 数据链路层协议 比特（Bit） 帧（Frame） 包(Packet） 主机A 主机B 数据单元 物理层 物理层 数据链路层 数据链路层 网络层 网络层 物理层协议 数据链路层协议 网络层协议 比特 帧 包 1 2 主机A 主机B 数据单元 层 以太网 ①如果中间的线路是共享的，这条链路在同一时间由谁来使用呢？如何来保证这些主机能有序的使用共享线路，不发生数据的冲突？ ② 如果主机A发出一个数据包给主机B，如何标识主机A和主机B呢？这就是主机的地址问题。 ③ 主机之间发送的数据，需要保证双方互相都能读懂，那么它们发送的数据的格式，是不是需要有一个统一的规范呢？ IBM CISCO 24比特 （供应商标识） 24比特 （供应商对网卡的唯一编号） 对于目的地址： 0–物理地址（单播