IP数据报 ARP请求/应答 RARP请求/应答
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802.3 帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD
FCS
DSAP SSAP CTRL
ORG CODE
TYPE
1
1
1
3
2
0800
DATA
38～1492
IP数据报
0806 ARP请求/应答
8035 RARP请求/应答
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广播
源
发送给所有用户
用户A 用户B 用户C
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组播
源
发送给部分用户
用户A 用户B 用户C
用户B与用户C属于同一个组播组
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冲突域与广播域
路由器
集线器
交换机
实线为广播域 虚线为冲突域
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传送方式
单工
数据方向
主机
显示器
半双工 工作站
时刻1的数据方向 时刻2的数据方向
工作站
Байду номын сангаас
所有时刻的数据方向
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
Hub的工作原理
1
IN
2
OUT
3
OUT
4
OUT
5
OUT
所有的HUB都是半双工的
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共享式以太网原理：CSMA/CD
CS（ Carrier Sense ）：载波侦听
在发送数据之前进行监听，以确保线路空闲，减少冲突的机会。
MA（ Multiple Access ）：多址访问
LLC子层
LLC子层除了定义传统的链路层服务之外，还增加了一些其他 有用的特性。这些特性由特定字段提供。
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目录
1. 数据通信的基础知识 2. 以太网链路层的分层结构 3. 以太网的帧格式 4. 共享式以太网 5. 交换式以太网 6. 本节自测题
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以太网帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD
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目录
1. 数据通信的基础知识 2. 以太网链路层的分层结构 3. 以太网的帧格式 4. 共享式以太网 5. 交换式以太网 6. 本节自测题
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本节自测题
1、请说明Ethernet-II标准的帧格式。 2、请说明CSMA/CD算法的应用场景以及工作原理。 3、交换机的工作原理是什么？
Store-and-Forward（存储转发）
交换机接收完整的数据帧后开始转发过程 延迟取决于数据帧长度 交换机检测错误，错误的包将被丢弃
Fragment-free（分段过滤）
交换机接收完数据包的前64字节（一个最短帧长度），然后根 据头信息查表转发
交换机检查前64字节的错误，一旦发现错误将丢弃。
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基于源地址学习
分段1
A
PORT1
分段2
PORT2
C
D
B
交换机
交换机典型应用
MAC地址 MAC A MAC B MAC C MAC D
所在端口 1 1 2 2
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基于目的地址转发
MACD MACA
......
端口1
MAC地址 MACA MACB MACC MACD
所在端口 1 1 2 2
MACD MACA
......
端口2
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二层交换机原理
帧输入
单播
目的MAC地址
地址表查找
没有找到匹配条目
查找成功
广播 泛洪该帧（源端口除外）
转发该帧（源端口除外）
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三种交换模式
Cut-Through(快速交换)
交换机接收到前目的地址即开始转发过程 延迟小 交换机不检测错误
提供物理链路的访问 提供链路级的站点标识 提供链路级的数据传输
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以太网的MAC地址
24 bits
48 bits
24 bits
供应商代码
由供应商分配
例：00e0.fc39.8034
00e0.fc——IEEE为厂商分配的供应商代码(华为设备) 39.8034——由供应商按顺序分配
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共享式以太网常见设备——Hub
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
HUB
物理层
物理层
注意：HUB仅仅是物理上的连接设备
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每个站点发送的数据，可以同时被多个站点接收。
CD（ Collision Detection ）：冲突检测
边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间 之后继续发送。
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共享式以太网的缺点
实际上网络中由HUB组建以太网实质是一种共享式以太网， 存在共享式以太网的所有缺陷：
冲突严重； 广播泛滥； 无任何安全性。
FCS
6
6
2
46～1500
4
Length/Type值
含义
Ethernet_II 802.3
Length/T > 1500
代表了该帧的类型
Length/T <= 1500 代表了该帧的长度
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Ethernet_Ⅱ 帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD
FCS
0800 0806 8035
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交换式以太网常用设备——交换机
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
二层交换机
链路层 物理层
链路层 物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
全双工 工作站
工作站
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MAC与LLC
网络层 数据链路层
物理层
LLC子层 MAC子层
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MAC子层
MAC（Media Access Control）子层负责完成下列任务：
以太网工作原理
前言
常见的以太网设备包括Hub、交换机等，他们的工作原理也是 不一样的。
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单播
源
发送给A 发送给C
用户A 用户B 用户C
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