网络入门初学第二期

不知不觉就把IA的基础学了个大概，经过上一期的学习，感觉对于网络设备的工作原理还是需要一个简单的总结

下面我们会根据设备内部的工作机制进行学习

首先我们上一期也谈到了交换机的工作原理：接受到数据帧，查看目标MAC，对应的端口转发就ok了

不过上期讲的比较模糊，这期我们就从PC如何把数据帧交给交换机，交换机又如何把数据帧转发出去讲清楚

 我们知道在二层数据链路，发送数据帧的时候，交换机是根据mac地址表进行数据帧的转发

那么问题来了，我们交换机，难道说出厂的时候，程序员就已经把我们要传输的mac地址都写入了？

全国各地那么多，MAC地址，这不是得每台交换机都做私人定制了？

人这样子做多累啊，但是我们可以把这件事情交给机器做呀，那不就轻松了。

 所以我们的PC在去发送数据帧的时候，经过交换机，交换机会自己主动学习到MAC地址以及该PC是从哪个端口进来的

 这其实就是交换机在维护MAC地址表的功能之一了

但是我们数据传出去的时候，我们要去地方，可能交换机暂未学习到MAC地址，甚至我们手上也没有目标的MAC地址

这就有点像我们去医院问一个实习护士

你：您好，我牙痛，我该挂哪个科室？

实习护士：我第一天上班，我也不清楚

 

咋办？不看了？

这时候我们就引出了一个AI智能挂号

通过我告诉它，我的牙痛，直接告诉我去挂牙科

提供我的病状，告诉我科室

 我们也称这门技术叫ARP，也就是我们告诉了目标IP，它解析我们要访问的MAC地址

 

ARP工作原理：

 

PC1>arp -a  //查看主机的arp缓存表
PC1>arp -d  //清除arp
PC1>arp -s 192.168.0.200  MAC地址  //静态配置arp

PC工作机制:

 

 

以自己的掩码判断目标IP和自己是否在同一网段，如果在同网段就以目标IP查ARP，构造数据帧;

如果不在同一网段，以网关查ARP构造数据帧。

(实际PC工作机制: 查路由，查ARP，构造数据帧发数据出去)

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二层交换机工作机制：

 接收数据，以源MAC和接收端口刷新MAC地址表;

基于目的MAC对数据帧进行转发(BUM泛洪，单播按MAC地址表转发，出入接口相同丢弃)

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我们上期也有说过，二层交换机隔离了冲突域，但是没办法隔离广播域

我们就要引入vlan技术了，就像是在交换机里面有虚拟出了多个小交换机

每一个交换机从属于一个广播域，所以vlan技术就实现了广播域的隔开

引入VLAN后的二层交换机：

进入交换机3个步骤:

1.识别VLAN

2.判断接口是否允许VLAN通过 （access仅允许pvid；trunk允许列出手工配置；hybrid允许列出手工配置tag+untag）

3.交给对应VALN处理

access

 trunk

 

hybrid的接受数据处理方式和trunk一样

离开交换机2个步骤:

1.判断接口是否允许VLAN通过 （access仅允许pvid；trunk允许列出手工配置；hybrid允许列出手工配置tag+untag）

2.转发是打标签还是不打标签 （access untag；trunk pvid untag转发，其余tag转发；hybrid untag列表untag转发，tag列表tag转发）

access

 turnk

 其实hybrid和trunk也差不多，但是hybrid可以控制手动选择哪些vlan需要打标签，哪些不需要

大家会问为什么要打标签？

刚刚说了虚拟成多个小交换机，但是交换机只能做隔离冲突域

为了要使交换机能够分辨不同VLAN的报文

利用VLAN标签中的VID来识别数据帧所属的VLAN，广播帧只在同一VLAN内转发，这就将广播域限制在一个VLAN内

路由器就很简单了，它自己有一个路由表，根据目标ip查询路由表，选择最优路径转发【类似xx地图APP】

 

路由器工作机制：

1.维护路由表（直连、静态、动态）

2.转发报文 (基于报文的目的IP，查找路由表，按照最长掩码匹配原则)

 

 三层交换机，顾名思义有三层功能，内置路由模块

三层交换机工作机制：

目标MAC是自己交给内部的路由模块处理，二层解封装，基于三层包头处理

目标MAC地址不是自己，就交给交换模块处理，直接基于二层转发

目标MAC是自己的时候，只有两种情况：

第一、数据帧确确实实想把数据给三层交换机的

第二、数据帧需要把数据发送给不同网段的PC

大家肯定要问了，访问不同网段的时候，为什么MAC地址是交换机自己

首先一定要清楚一点，路由器是没有MAC地址表的，它只知道自己的MAC，你无缘无故给它一个它不认识的MAC，只能丢弃处理

其实上期我们也有讲过，真正的目的MAC地址是自己，也是接口MAC地址

PC1会判断目标是否与自己同一网段，如果不同网段，就得查询路由表了，用路由表的直连下一跳，对应ip地址，进行ARP查询，得到直连下一跳的硬件地址