以太网与以太网交换机

以太网与以太网交换机

一、数据链路层功能

  • 数据链路层所传输的是数据帧,所封装的的是MAC头部(主要有源MAC地址,目的MAC地址)、差错检验
  • 建立逻辑链接,进行物理地址寻址,差错校验
  • 数据链路的建立、维护和拆除
  • 封装成帧、透明传输、差错检验,在数据链路层也可以做流量控制(一般情况下不在数据链路层做)

二、以太网

 ### 1. 基本概念

  • 回顾以太网标准(802局域网标准)

  • 以太网==局域网

  • 交换机主要讲的以太网交换机(局域网的交换机)

  • 早期的网络是共享式网络,目前使用的是交换式网络

    交换式网络:以太网交换机、以太网MAC地址

2. 以太网的MAC

  • 用来标识一个以太网的某个单独的设备或一组设备 IP地址的概念:用于表示==网络==中的某一台主机

    • 两个设备想在以太网中通讯,那就必须额要MAC地址进行交互

    • 两个设备要在网络中通信,就必须配置相应的IP地址

  • MAC地址有48位二进制组成,通常表示为12位的16进制

    80-30-49-AD-48-C3
    10000000-00110000-01001001-10101101-01001000-11000011
  • 一个MAC地址的表示方式:前24位表示了厂商的编码,后24位是序列号。从而就可以实现全球唯一。

  • 单独设备:当第8位为0表示单独设备,单播地址

  • 一组设备:当第8位为1表示一组设备,组播地址

    01-00-5e-00-00-fc
    00000001-00000000
  • 所有设备:FF-FF-FF-FF-FF-FF,一个权威1的MAC地址,广播地址

  • 00-00-00-00-00-00:默认填充地址,不知道对方的MAC地址时,会自动填充一个目的MAC地址

3. 以太网的帧

  • Ethernet Ⅱ
  • IEEE802.3帧
  • img
  • Type和Length:都是用于去标识上层数据的类型
    • 上层是网络层
    • 由于在网络层有不同协议:IP(0800) ARP(0806) ICMP IGMP
    • 把ICMP协议称为网络层上层协议(3.5层协议)

三、以太网交换机

1. 交换机工作原理

  • 早期以太网是共享式以太网,是由集线器(HUB工作在物理层)相连

    • 一个冲突域的网络
  • 现在采用交换式网络(以太网交换机)

    • 广播:一种信息的传播方式,一对多的方式

    • 交换机工作在数据链路层

    • MAC表中维护的是发送方的MAC地址和接口的对应关系

    • 当交换机收到发来的数据帧后查看帧头部,首先查看源MAC地址有没有记录在自己的MAC表中,如果没有,那么记录:主机A--接口1,继续查看目的MAC地址,如果没有,就直接从除接收接口外的所有链接的接口转发(这种方式称为广播),主机B和主机C都收到,主机C丢弃,主机B回应,发现目标的MAC对应在1号口上,直接(单播(一对一)转发)

    image-20220602234151300

    • 首先学习源MAC地址,接着广播数据帧,接收方单播回应,其他主机丢弃,下次转发直接单播方式转发数据

2. 工作模式

  • 单工:数据包只能单向传输
  • 半双工:数据可以双向传输,但不能同时进行
  • 全双工:数据可以双向且可以同时进行

四、交换机基本配置

1. 目标

  • 掌握思科设备的命令行基础
  • 会对交换机进行基本配置
  • 会通过telnet和ssh对交换机进行远程管理

2. 思科设备命令行基础

  • 要想进入设备的命令行界面

    设备支持命令行

    • 查看设备上的接口,console

    需要有console线

    需要超级终端软件连接

    • putt
    • secret CRT
    • Xshell
  • 命令行基础

    思科设备上的命令行模式

    • 用户模式:查看统计信息(一般情况下很少),用">"表示
    enable  #用户模式切换到特权模式
    en      #命令可以简写
    • 特权模式:查看并修改设备的配置(一般都是查看居多),用"#"表示
    configure terminal  #特权模式切换到全局模式
    conf t      #命令可以简写
    • 全局模式:针对设备的整体配置参数,用"(config)#"表示
    interface fasteternet0/1    #全局模式切换到接口模式
    in f0/1     #命令可以简写,f0/1为某一个接口
    • 接口模式:针对设备的接口修改配置参数,用"(config-if)#"表示

    • 进入对应模式,只能一级一级进入

    • 返回对应模式,一级一级返回使用"exit",如果想要快速返回到特权模式,使用"end"

    • 当命令输错后进入

    Switch>dfds
    Translating "dfds"...domain serner (255.255.255.255)
    #快速重置按 ctrl+shift+6
    #永久不进行域名解析
    Switch(config)#mo ip domain-lookup      #注意模式

3. 常见配置

  • 给交换机配置一个主机名

    Swiltch>en
    Switch#conf t
    Switch(config)#hostname SW1
    SW1(cinfig)#
  • 交换机里面维护了一张MAC表,如何查看

    SW1#show mac-address-table
  • 交换机的双工模式

    image-20220603100114720

  • 交换机的接口速率

    image-20220603100214933

  • 配置console口密码

    image-20220603100251584

五、通过远程管理方式连接交换机(telnet ssh)

1. telnet和ssh

  • telnet是应用层协议 基于传输层TCP,默认端口:23 采用明文密码方式,不安全,一般用于内网管理
  • ssh是应用层协议 基于传输层TCP,默认端口:22 采用的是密文密码方式,相对来说比较安全,经常用于跨越互联网管理,也常用于远程管理Linux操作系统

2. 思路

  • telnet

    • 既然是通过网络方式进行管理设备,设备就必须配置IP地址,由于交换机上的接口都是交换接口,是不允许配置IP地址,直接为交换机虚接口配置IP地址,默认情况下交换机的默认虚接口就是Vlan1接口

    image-20220603102416058

    • 配置设备连接终端并直接设置密码,应用

    image-20220603104541375

    • 创建连接用户名密码,配置设备的连接终端并应用

    image-20220603104605355

  • ssh

    image-20220603110024708

3. 设置特权模式密码

  • 当同时设置了明文密码和密文密码,密文密码生效

    image-20220603103936424

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