数据链路层的MAC子层和LLC子层以太网交换基础启动交换机

《数据链路层的MAC子层和LLC子层以太网交换基础启动交换机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据链路层的MAC子层和LLC子层以太网交换基础启动交换机（52页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、数据链路层的MAC子层和LLC子层以太网交换基础启动交换机 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望课程议题数据链路层的数据链路层的数据链路层的数据链路层的MACMAC子层和子层和子层和子层和LLCLLC子层子层子层子层数据链路层的MAC子层和LLC子层 为了降低局域网的数据链路层的复杂度，将其分成两个子层：为了降低局域网的数据链路层的复杂度，将其分成两个子层：逻辑链路控制（逻辑链路控制（MACMAC）子层）子层媒体访问控制（媒体访问控制（LLCLLC）子层

2、）子层媒体访问控制子层制定如何使用传输媒体的通信协议，主要功能有：数据帧的封装和解封装，包括寻址和错误检测介质的管理，包含介质分配（避免碰撞）和竞争裁决（碰撞处理）设置网络设备的硬件地址，用以识别物理设备IEEE 802标准中为MAC地址MAC地址的结构由48位二进制数组成，通常表示为12个16进制数前24位是厂商识别码，后24位是节点标识符分为三类：单播：第1个字节的最低位为0，可作为目的地址和源地址组播：第1个字节的最低位为1，仅能作为目的地址广播：48位全部为1逻辑链路控制子层控制信号交换和数据流量，解释上层通信协议传来的命令并且产生响应克服数据在传送的过程中可能发生的种种问题对上层可以

3、提供面向连接或者无连接的服务 IEEE 802系列标准中只制定了一种LLC子层标准，屏蔽不同MAC子层之间的差异课程议题以太网以太网以太网以太网以太网概述20世纪70年代产生于施乐公司最初的以太网使用粗同轴电缆为传输介质，为共享式以太网，会产生冲突利用CSMA/CD算法解决共享信道内的信道争用问题1978年，DEC公司、Intel公司和Xerox拟定了一个针对10Mbps以太网的标准，成为DIX标准1983年，DIX标准演变成IEEE 802.3标准 随着以太网技术的发展，百兆、千兆、万兆的标准相继出台 共享信道内的冲突问题任意时刻信道只能传输一路数据每台主机发出的数据可以被其他所有主机所接收

4、如果有两台主机同时发送数据，则产生冲突冲冲冲冲 突突突突CSMA/CDCSMA/CD：带有冲突检测的载波侦听多路访问（Carrier Sense Multiple Access/Collision Derect）载波侦听：发送结点在发送数据之前，必须侦听传输介质（信道）是否处于空闲状态。多路访问：具有两种含义，既表示多个结点可以同时访问信道，也表示一个结点发送的数据可以被多个结点所接收。冲突检测：发送结点在发出数据的同时，还必须监听信道，判断是否发生冲突 CSMA/CD主机在发送数据前监听信道，如果主机在发送数据前监听信道，如果空闲，则发送；如果忙，则退避等空闲，则发送；如果忙，则退避等待待如

5、果两台主机同时监听到信道空闲如果两台主机同时监听到信道空闲并发生数据，则发生冲突并发生数据，则发生冲突冲冲冲冲 突突突突发送阻塞信号并退避等待CSMA算法非坚持算法如果传输信道是空闲的，则可以立即发送如果信道是忙的，则等待一个由概率分布决定的随机重发延迟后，再重复前一步骤1-坚持算法如果传输信道空闲的，则可以立即发送如果信道是忙的，则继续监听，直至检测到信道空闲，然后立即发送如果有冲突（在一段时间内未收到肯定的回复），则等待一个随机时间，重复步骤前面2步P-坚持算法首先监听总线，如果传输信道是空闲的，则以概率P进行发送，而以（1-P）的概率延迟一个时间单位。一个时间单位通常等于最大传输时延的2

6、倍。延迟一个时间单位后，再重复第一步。如果传输信道是忙的，则继续监听直至信道空闲并重复第一步。带冲突检测的CSMA发送站点传输过程中仍继续监听信道，以检测是否发生冲突 如果发生冲突，就立即停止发送，并向总线上发一串阻塞信号以通知其他节点需要最小帧长度的限制，以便冲突能够被检测到优点：原理简单，技术上容易实现，不需集中控制，不提供优先级控制缺点：在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降以太网帧格式历史上出现过多种以太网帧格式1980年，DEC、Intel、Xerox制订了DIX Ethernet I的标准1982年，DEC、Intel、Xerox又制订了DIX Ethernet II的标

7、准1982年，IEEE开始研究Ethernet的国际标准802.3，定义了802.3 SAP帧格式1983年，Novell基于IEEE的802.3的原始版开发了专用的Ethernet帧格式1985年，IEEE推出IEEE 802.3规范，后来为解决Ethernet II与802.3帧格式的兼容问题，推出折衷的802.3 SNAP格式现在最常见的是：Ethernet II、802.3 SAP和SNAPEthernet II标准的帧格式类型/长度字段的值大于或等于0 x0600时，表示上层数据使用的协议类型，例如0 x0806表示ARP请求或应答，0 x0800表示IP协议；802.3 SAP和S

8、NAP标准的帧结构类型/长度字段的值小于0 x0600时，表示以太网用户数据的长度 需要LLC子层的封装以指明上层协议类型以太网技术的发展共享式以太网10BASE510BASE210BASE-T/F交换式以太网10BASE-T/F100BASE-T4/TX/FX1000BASE-T/SX/LX课程议题交换基础交换基础交换基础交换基础交换机工作原理根据第2层MAC地址，通过一种确定性的方法在端口之间来转发帧 交换机的三项主要功能：学习转发/过滤消除环路MAC地址表：存储地址到端口的映射关系的数据库地址学习E0:E1:E2:E3:MAC地址表地址表E0E1E2E3主机主机A：00-D0-F8-00

9、-11-11 主机主机B：00-D0-F8-00-22-22 主机主机C：00-D0-F8-00-33-33 主机主机D：00-D0-F8-00-44-44 初始的初始的MACMAC地地址表为空址表为空地址学习E0:00-D0-F8-00-11-11E1:E2:E3:MAC地址表地址表E0E1E2E3主机主机A：00-D0-F8-00-11-11 主机主机B：00-D0-F8-00-22-22 主机主机C：00-D0-F8-00-33-33 主机主机D：00-D0-F8-00-44-44 主机主机A A发给主机发给主机C C的数据的数据帧将被泛洪，同时帧将被泛洪，同时MACMAC地地址表中增加

10、主机址表中增加主机A A和端口和端口E0E0的映射关系的映射关系地址学习MAC地址表地址表E0:00-D0-F8-00-11-11E1:E2:00-D0-F8-00-33-33E3:E0E1E2E3主机主机A：00-D0-F8-00-11-11 主机主机B：00-D0-F8-00-22-22 主机主机C：00-D0-F8-00-33-33 主机主机D：00-D0-F8-00-44-44 主机主机C C回复后，它的回复后，它的MACMAC地址和端口地址和端口E3E3的映射关系的映射关系也将被写入也将被写入MACMAC地址表地址表地址学习MAC地址表地址表E0:00-D0-F8-00-11-11E

11、1:00-D0-F8-00-22-22E2:00-D0-F8-00-33-33E3:00-D0-F8-00-44-44E0E1E2E3主机主机A：00-D0-F8-00-11-11 主机主机B：00-D0-F8-00-22-22 主机主机C：00-D0-F8-00-33-33 主机主机D：00-D0-F8-00-44-44 随着这个过程不断重复，随着这个过程不断重复，最终建立起完整的最终建立起完整的MACMAC地地址表址表转发/过滤E0:00-D0-F8-00-11-11E1:00-D0-F8-00-22-22E2:00-D0-F8-00-33-33E3:00-D0-F8-00-44-44MA

12、C地址表地址表E0E1E2E3主机主机A：00-D0-F8-00-11-11 主机主机B：00-D0-F8-00-22-22 主机主机C：00-D0-F8-00-33-33 主机主机D：00-D0-F8-00-44-44 单播帧依据单播帧依据MACMAC地址表进地址表进行转发行转发/过滤过滤转发/过滤E0:00-D0-F8-00-11-11E0:00-D0-F8-00-55-55E1:00-D0-F8-00-22-22E2:00-D0-F8-00-33-33E3:00-D0-F8-00-44-44MAC地址表地址表E0E1E2E3主机主机E：00-D0-F8-00-55-55 主机主机B：00

13、-D0-F8-00-22-22 主机主机C：00-D0-F8-00-33-33 主机主机D：00-D0-F8-00-44-44 主机主机A：00-D0-F8-00-11-11 如果一个端口上如果一个端口上连接多台主机，连接多台主机，依然能够进行过依然能够进行过滤滤帧转发方式直通转发：交换机收到帧头（通常只检查14个字节）后立刻察看目的MAC地址并进行转发 帧转发方式存储转发：接收完整的帧，执行完校验后，转发正确的帧而丢弃错误的帧帧转发方式无碎片直通转发：交换机读取前64个字节后开始转发 64B课程议题启动交换机启动交换机启动交换机启动交换机交换机的端口和指示灯锐捷锐捷RG-S2126GRG-S

14、2126G系列增强型安全智能多层交换机系列增强型安全智能多层交换机 交换端口交换端口ConsoleConsole口口端口指示灯端口指示灯电源指电源指示灯示灯交换机的访问方式通过带外方式对交换机进行管理通过Telnet对交换机进行远程管理通过Web对交换机进行远程管理通过SNMP管理工作站对交换机进行远程管理通过带外方式管理交换机通过交换机的Console口，使用超级终端工具通过通过ConsoleConsole线缆连接主线缆连接主机的机的ComCom端端口口通过Telnet方式管理交换机交换机必须已经配置了管理IP地址、密码等，并开启Telnet可以使用可以使用WindowsWindows自自带

15、的带的TelnetTelnet连连接工具接工具登录后界面登录后界面和和ConsoleConsole口口连接是一致连接是一致通过WEB方式管理交换机交换机必须已经配置了管理IP地址、密码等，并开启HTTP登录后的界登录后的界面面可以使用可以使用浏览器进浏览器进行访问行访问通过SNMP方式管理交换机交换机必须已经配置了管理IP地址等，并设置了SNMP需要网络管理软件配合使用使用命令行界面命令模式：锐捷设备管理界面分成若干不同的模式，用户当前所处的命令模式决定了可以使用的命令 用户模式特权模式配置模式开机自动进入：开机自动进入：SwitchSwitchSwitchenableSwitchenable

16、Switch#Switch#全局模式：全局模式：全局模式：全局模式：Switch#configure terminalSwitch#configure terminal Switch(config)#Switch(config)#VLANVLAN模式：模式：模式：模式：Switch(config)#vlan 10Switch(config)#vlan 10 Switch(config-vlan)#Switch(config-vlan)#接口模式：接口模式：接口模式：接口模式：Switch(config)#interface fastethernet 0/0Switch(config)#inte

17、rface fastethernet 0/0 Switch(config-if)#Switch(config-if)#获得帮助“？”键：列出每个命令模式支持的命令，列出该命令的下一个关联的关键字 命令？：列出该关键字关联的下一个变量 命令字符串+？：获得相同开头字母的命令关键字字符串键：自动补齐剩余命令单词 Help：获得帮助系统的摘要描述信息 Switch#?Switch#?Switch#show Switch#show？Switch(config)#snmp-server community?Switch(config)#snmp-server community?WORD SNMP co

18、mmunity stringWORD SNMP community string Switch#di?Switch#di?dir disabledir disable Switch#show confSwitch#show confSwitch#show configurationSwitch#show configuration 简写命令只需输入命令关键字的一部分字符，只要这部分字符足够识别唯一的命令关键字即可 Switch#show run Switch#show run Switch#show access Switch#show access%Ambiguous command:sho

19、w access%Ambiguous command:show access命令的no和default选项no选项：禁止某个特性或功能执行与命令本身相反的操作 default选项：将命令的设置恢复为缺省值 Switch#configure terminal Switch#configure terminal Switch(config)#interface gigabitEthernet 0/4 Switch(config)#interface gigabitEthernet 0/4 Switch(config-if)#shutdown Switch(config-if)#shutdown！使

20、用！使用！使用！使用shutdownshutdown命令关闭接口命令关闭接口命令关闭接口命令关闭接口Switch(config-if)#no shutdown Switch(config-if)#no shutdown！使用！使用！使用！使用no shutdownno shutdown命令打开接口命令打开接口命令打开接口命令打开接口命令行界面的提示信息%Ambiguous command:show c“用户没有输入足够的字符，网络设备无法识别唯一的命令。%Incomplete command.用户没有输入该命令的必需的关键字或者变量参数。%Invalid input detected at m

21、arker.用户输入命令错误，符号（）指明了产生错误的单词的位置。使用历史命令Ctrl-P 或上方向键 在历史命令表中浏览前一条命令从最近的一条记录开始，重复使用该操作可以查询更早的记录Ctrl-N 或下方向键 在使用了Ctrl-P 或上方向键操作之后，使用该操作在历史命令表中回到更近的一条命令重复使用该操作可以查询更近的记录Ctrl+p Ctrl+p 显示缓冲区中上一条命令显示缓冲区中上一条命令Ctrl+n Ctrl+n 显示缓冲区中下一条命令显示缓冲区中下一条命令Ctrl+b Ctrl+b 光标左移一个字符光标左移一个字符Ctrl+f Ctrl+f 光标右移一个字符光标右移一个字符Ctrl

22、+a Ctrl+a 使光标移到当前行的行首使光标移到当前行的行首Ctrl+e Ctrl+e 使光标移到当前行的行末使光标移到当前行的行末交换机文件系统的管理复制文件将文件复制到指定的目录中 Switcht#copy flash:filename flash:directoryname 复制文件到指定的文件中 Switcht#copy flash:filename sour directoryname 移动文件将名字为old_filename文件命名成名字为new_filename的文件 Switcht#rename flash:old_filename flash:new_filename 交

23、换机文件系统的管理删除文件删除指定的文件Switcht#delete filename 查看配置文件查看指定的文件 Switcht#more config.text 查看RAM里当前生效的配置信息 Switcht#show running-config 查看保存在flash里面的配置文件 Switcht#show startup-config 其它配置命令为交换机或其端口设置标识或信息为交换机或其端口设置标识或信息为交换机或其端口设置标识或信息为交换机或其端口设置标识或信息交换机名交换机名Switch(config)#hostname shanshan(config)#开机时的固定显示信息开机

24、时的固定显示信息shan(config)#banner motd#Accounting Department You have entered a secured system.Authorized access only!#端口描述端口描述shan(config)#interface ethernet 0shan(config-if)#description Engineering LAN,Bldg.18密码配置Console PasswordSwitch(config)#line console 0Switch(config-line)#loginSwitch(config-line)#p

25、assword*Virtual Terminal PasswordSwitch(config)#line vty 0 4Switch(config-line)#loginSwitch(config-line)#password*Enable PasswordSwitch(config)#enable password*Password EncryptionSwitch(config)#service password-encryption交换机的初始配置选择使用对话方式还是手工方式配置Continue with configuration dialog?yes/no:yContinue wit

26、h configuration dialog?yes/no:yWould you like to assign a ip address?yes/no:Would you like to assign a ip address?yes/no:或者：或者：Continue with configuration dialog?yes/no:nContinue with configuration dialog?yes/no:nSwitch Switch 使用对话方式进行初始配置按系统的提示，逐步回答问题进行配置 Continue with configuration dialog?yes/no:y

27、Continue with configuration dialog?yes/no:yWould you like to assign a ip address?yes/no:yWould you like to assign a ip address?yes/no:yEnter IPEnter IP address:address:192.168.1.1192.168.1.1Enter IPEnter IP netmask:netmask:255.255.255.0255.255.255.0Would you like to enter a default gateway address?y

28、es/no:nWould you like to enter a default gateway address?yes/no:nEnter host nameEnter host name Switch:TestSwitch-2126 Switch:TestSwitch-2126The enable secret is a one-way cryptographic secret use instead of the enable The enable secret is a one-way cryptographic secret use instead of the enable pas

29、sword when it exists.password when it exists.Enter enableEnter enable secret:secret:starstarWould you like to configure a Telnet password?yes/no:yWould you like to configure a Telnet password?yes/no:yEnter TelnetEnter Telnet password:password:starstarWould you like to disable web service?yes/no:y Wo

30、uld you like to disable web service?yes/no:y 使用手工方式进行初始配置配置主机名Switch(Config)#hostname name 配置特权模式密码Switch(config)#enable secret level level 0|5 encrypted-password配置管理IP地址Switch(config)#interface vlan vlan-id。Switch(config-if)#ip address ip-address maskSwitch(config-if)#no shutdown使用手工方式进行初始配置配置Telne

31、t以RG-S2126G交换机 为例：Switch(Config)#enable service telnet-server（默认开启）Switch(config)#enable secret level 1 0|5 encrypted-password查看并保存配置Switch#show running-config Switch#write memorySwitch#copy running-config startup-config课程回顾 MACMAC子层和子层和LLCLLC子层子层 以太网概述以太网概述 CSMA/CDCSMA/CD 以太网帧格式以太网帧格式 交换机工作原理交换机工作原理 帧转发方式帧转发方式 启动交换机启动交换机