2009年軟考網絡工程師教程之十一
通過對第十一講的學習,并整理簡要分時筆記如下,如若再不懂請參照視頻。完整六十八講視頻見泳者雷敏播客,陸續上傳中……
本講主要內容:MAC地址、LAN(集線器、網橋、交換機)、VLAN等
02:00MAC地址:十六進制EUI-48地址,即6字節(48bit)
路由器由于同時連接在兩個網絡上,它有兩個網卡和兩個硬件地址。
最常用的MAC幀是DIXEthernetV2校準規定格式。
05:50網卡檢查MAC地址
網卡從網絡上每收到一個MAC幀,首先用硬件檢測MAC幀中的MAC地址。若是發往本站的幀,則收下,包括:單播幀unicast、廣播幀broadcast、多播幀multicast。否則直接丟棄,不作任何處理。
08:45以太網幀格式
·前8個字節,前同步碼(7字節,全是10組合,實現比特同步)、幀開始定界符(1字節10101011)
·目的地址:6字節
·源地址:6字節
·長度/類型:2字節,類型指明上一層協議。
·數據:46-1500字節
·FCS:4字節,幀檢測冗余位,32位生成多項式,出現未檢測差錯的機率1*10^(-14)
13:50無效MAC幀
·數據長度字段與數據實際長度不一致。
·數據長度超出46-1500B
·MAC幀長度超出64-1518B
·幀長不是整數字節。
·FCS檢測出有差錯,丟棄,不作重傳等任何處理。
幀間最小間距:9.6微秒,相當于96bit的發送時間。所有工作站檢測到總線空閑時,需等待9.6微秒才能發送數據幀,以使接收站有時間清理接收緩存,準備接收下一幀。
16:50集線器擴展局域網
優點:實現不同沖突域(碰撞域)的計算機通信,擴大了LAN的地理范圍。
缺點:沖突域擴大,但吞吐量沒有提高;不同速率的局域網不可互連。
集線器:實質是一個多端口的轉發器。
17:30在DataLinkLayer擴展LAN
網橋:工作在數據鏈路層,根據MAC幀中目的地址對收到的數據幀進行轉發。網橋中有站表,并有自動學習功能。
網橋是有過濾幀的功能的智能設備,能根據數據幀里的源地址和目的地址分別構造它的站表,以及根據站表和目的地址進行轉發。
22:00網橋的優點:過濾通信量,擴大了物理范圍,提高了可靠性,可互連不同速率、不同MAC子層的局域網。
網橋的缺點:增加了時延,無流量控制,不同MAC子層互連時延更大,只適合于用戶不太多(幾百個以內),通信量不太大的LAN,否則過多通信信息網絡擁塞,廣播風暴。
25:00網橋和集線器不同:
集線器轉發數據幀不對傳輸介質進行檢測。
網橋轉發幀執行CSMA/CD算法,沖突則停止傳輸,執行退避算法。網橋無網卡,不會改變轉發幀的源地址。
26:00透明網橋802.1D標準
工作站點發送幀不需要知道幀經過哪幾個網橋,網橋對于工作站來說是看不見的,是透明的。
透明網橋采用生成樹算法剔除網絡中存在的回路。具體:網橋加標識號;選一個標識號最小的網橋作為生成樹的根。
27:40幀的路由選擇
源LAN和目的LAN端口相同,丟棄。(不能自己發給自已)
源LAN和目的LAN端口不同,轉發。
目的LAN未知或是全1廣播地址,則廣播(除自己外的所有端口)
38:00源路由網橋SourceRoute
源路由網橋發送幀時,將詳細路由信息放在幀首部;使用發現幀,記錄所經過的路由,到達接收端自動返回。
·以太網交換機(多端口網橋),獨占帶寬,N*10Mb/s;集線器(多端口轉發器),共享帶寬,10/NMb/s。
46:00以太網交換機(第二層交換機)轉發方式
存儲轉發:將整個數據幀先緩存,再轉發,很大的時延。
直通交換:只接收到MAC幀首部目的MAC地址,即轉發,時延小,最小到30微秒。轉發快速,但有可能轉發無效幀。很少發生。
48:40第三層交換機(路由交換機)
50:00VLAN(虛擬局域網)
802.1Q定義VLAN。
VLAN是一些LAN網段構成的與物理位置無關的邏輯組,只是LAN提供給用戶的一種服務,將有共同需求的計算機放在一個VLAN中,非新型局域網。每個VLAN有明確的標識符。
52:00廣播風暴
·普通HUB、SwithHUB(交換式集線器)會產生廣播風暴
·路由交換機不會廣播單播幀和廣播幀。一個LAN使用多個交換機,沒有劃分VLAN,則容易產生廣播風暴。
·VLAN技術限制了接收廣播信息的工作站數,使網絡不會因傳播過多的廣播信息(廣播風暴)而引起性能變化。
VLAN在網絡的第二層相互隔離,在第三層相互連通。
HUB不支持VLAN,三層交換機支持VLAN,二層交換機部分可支持VLAN。
VLAN劃分:按端口劃分;按MAC地址劃分;其它。
VLAN以太網幀格式中,插入了4字節的VLAN標記。共支持2的12次方個VLAN,除去0和4095,VLAN標識可以在1-4094之間。一個局域網最多劃分4094個VLAN。
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