完整教程：考研408--计算机网络--day6--局域网&IEEE802&VLAN

（以下内容全部出自上述课程）

目录

• 局域网与IEEE 802
• 局域网的基本概念和体系结构
• • 1. 体系结构
  • 2. 拓扑类型
  • 3. 双绞线
  • 4. MAC地址
• 以太网与IEEE802.3
• • 1. 层次划分
  • 2. 物理层
  • 3. MAC层
  • • 3.1 V2标准帧
    • 3.2 IEEE802.3标准帧
  • 4. 如何传播
  • 5. 小结
• VLAN的基本概念与基本原理
• • 1. 前言：问题
  • 2. VLAN
  • 3. 划分方式
  • • 3.1 基于接口
    • 3.2 基于MAC地址
    • 3.3 基于IP地址
  • 4. 802.1Q帧
  • • 4.1 作用
    • 4.2 结构
  • 5. 小结
• IEEE802.11无线局域网
• • 1. 前言：硬件架构
  • 2. 基本概念
  • 3. 802.11帧
  • • 3.1 分类
    • 3.2 格式
  • 4. 小结
  • 5. 拓展
• 以太网交换机
• • 1. 小结
  • 2. 自学习功能
  • 3. 直通交换vs存储转发交换

局域网与IEEE 802

比较重要的几点：

• MAC层–>数据链路层
• 有线局域网–>802.3
• 无线局域网–>802.11
  
  

局域网的基本概念和体系结构

1. 体系结构

网络：

• 局域网分为有线局域网和无线局域网。
• 有线局域网中的令牌环网技术已经过时了，可见：令牌传递协议
• 如果需要协议：有线–>CSMA/CD；无线–>CSMA/CA，具体技术可见：CSMA
• 只有半双工才需要协议，全双工不需要协议
• 有线：同轴电缆–半双工–>CD，光纤–>全双工–>NULL，双绞线：集线器–>半双工–>CD，交换机–>可半可全–>可CD可NULL

硬件：

• 以太网适配器–>有线，现在的电脑可能不会装入，要求额外插线
• WiFi网络适配器–>无线，直接安装在电脑内部
• 在ROM中装入MAC地址（因为MAC地址是要花钱的，肯定不能随便儿让人改来改去）
  

2. 拓扑类型

以下是使用不同设备连接的拓扑结构：

• 总线型（当然一般做题只考虑逻辑上）–>信道争用问题就是集线器–>物理上是星型，逻辑上
• 交换机–>星型
  
  
  

3. 双绞线

半双工。就是这里解释了为什么双绞线有时是半双工有时是全双工，线多就是全双工，线少就

4. MAC地址

这里是大图中的，现在有的电脑不会在内部安装以太网适配器，就应该用左下角的转换器，转换器中内置了MAC地址。
这个转换器的结构就是和大图的以太网适配器一样，就是从电脑里变成电脑外了而已。

以太网与IEEE802.3

1. 层次划分

MAC–>数据链路层

2. 物理层

光纤不考。

• 同轴电缆–>半双工–>CSMA/CD
• 双绞线–>可半可全–>可CD可NULL
  
  
  默认：
• 交换机–>全双工
• 集线器–>半双工
  

3. MAC层

3.1 V2标准帧

• 6–>目的地址6个字节=48bit–>接收方
• 6–>源地址6个字节=48bit–>发送方
• 2–>网络协议
• N–>不定长度–>数据报
• 4–>校验码
  

3.2 IEEE802.3标准帧

• 6–>目的地址6个字节=48bit–>接收方
• 6–>源地址6个字节=48bit–>发送方
• 2–>信息部分的长度
• N–>不定长度–>数据报
• 4–>校验码
  
  

4. 如何传播

这几个设备都涉及到哪些层次：

• 路由器–>物理层、数据链路层（MAC地址）、网络层
• 交换机–>物理层、数据链路层（MAC地址）
• 集线器–>物理层
  
  

5. 小结

VLAN的基本概念与基本原理

1. 前言：问题

比如我们用的校园网，校园网服务器和学校数据中心和我们的设备是连在同一个局域网当中，若是有人想捣乱，就可以直接凭借局域网入侵数据中心神马的，为了解决这个困难，我们就应该在这个大的局域网中，再往下细分几个小的局域网，就许可让我们使用的设备和学校的数据中心和服务器处于不同的局域网中，也就避免了直接受到攻击的可能。

2. VLAN

v：virtual–>虚拟的
根据后面的vid区分是否处于用一个局域网内，比如图中的ABCD和HI是处于同一个局域网中的。

3. 划分方式

3.1 基于接口

同一VLAN中的设备可以互相通信，所以连接左侧1、2、3、4、8和右侧1、2、3接口的设备可以互相通信，因为是按照接口划分的VLAN，所以就算是换其他的设备，也是可以相互通信的。

3.2 基于MAC地址

通过唯一的，所以这个VLAN中就只能这个设备可以发的出去，不能够换成别的设备。就是缘于每个设备的MAC地址都

3.3 基于IP地址

只要知道你的IP地址，就算是其他路由器的另一个局域网，也可以和当前局域网中的设备通信，毕竟从划分上来讲，就算他们所在的大的局域网不是同一个，但是划分的VLAN却是同一个。

4. 802.1Q帧

4.1 作用

因为这个数据要发送给别人，所以就要在帧中写明这个数据所属的vlan，以防传给别人。
题外话：想想想传输这个帧和传输普通帧比多了什么，传送多了一个vlan条件，因而就要指明vlan的vid，怎么知道vlan的vid呢，就需要在帧中填入这个额外的收货地址。

4.2 结构

多了两个有实意的部分，一个是指明这是什么帧，一个是指明vid。

5. 小结

IEEE802.11无线局域网

首要学校有固定的，无固定的不是重点。

1. 前言：硬件架构

首先是各分各的，有线局域网和无线局域网不相容，但是如果你有天突然想用手机把电影投屏到你的电视上呢？
这就同时涉及到有线局域网和无线局域网了，所以大家接下来要学习怎么将这两个局域网融合起来。
了解怎么把802.3和802.11融合成一个大的局域网。就是其实就

这中间就需要一个叫做门户的东西进行协调。

2. 基本概念

• AP/WAP：WiFi热点
• BSS：连接设备
• SSID：WiFi名字
• BSA：WiFi覆盖的区域
  
  如果想拥有全屋WiFi，可以使用子母路由，母路由负责连接互联网，子路由负责分散互联网，把子路由放在屋里不同的地方，就可以搭建在哪里都能连接到WiFi了。
  
• ESS：全屋WiFi
• WiFi名字没有变就是漫游：丝滑切换WiFi，其实就是从一个子路由换到另一个子路由，只
  

3. 802.11帧

3.1 分类

3.2 格式

• 30：首部 的 帧控制到地址4正好30个字节
• N：数据帧主体长度不定
• 4：尾部校验码
• 九十比特表去来：帧控制中的第九个比特位表示去往AP，第十个比特位表示来自AP。
• 中转站就是帧的中转靠AP：A–>AP–>B，AP
• 去往AP中起止：去往AP的资料帧的地址1、2、3分别是中转AP、起始点、终止点
• 来自AP止中起：来自AP的数据帧的地址1、2、3分别是终止点、中转AP、起始点
• 题外话：起始判断的话，只要记住连在一起的就是中起就好
  
  中起是连在一起的：
  

4. 小结

5. 拓展

以太网交换机

1. 小结

2. 自学习功能

一句话概括：哪个结点是发送结点，它经过了哪个交换机，就会被哪个交换机记录到交换表内

3. 直通交换vs存储转发交换

直通：只处理目的地址
存储：整个帧都处理