diff --git "a/22 \346\235\216\346\200\235/20250320 \346\225\260\346\215\256\351\223\276\350\267\257\345\261\202.md" "b/22 \346\235\216\346\200\235/20250320 \346\225\260\346\215\256\351\223\276\350\267\257\345\261\202.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..e512766df9d7f22e4d82c7558c22f31ad73e6bf4 --- /dev/null +++ "b/22 \346\235\216\346\200\235/20250320 \346\225\260\346\215\256\351\223\276\350\267\257\345\261\202.md" @@ -0,0 +1,135 @@ +## 数据链路层 + +数据链路层属于计算机网络的低层,数据链路层使用的信道主要有以下两种类型: + +- 点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通信方式。 【单播】 +- 广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方式,因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多,因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。【广播】 + +#### 数据链路和帧 + +**链路**:一个节点到相邻节点的一段物理路线,而中间没有任何其他的交换节点 + +**数据链路 (data link)**:除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路 + +**帧**:数据链路层传送的是帧。常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道,而在这条数字管道上传输的数据单位是帧 + +数据链路层协议有很多种,但是又三个基本问题是共同的,封装成帧、透明传输、差错控制 + +**封装成帧 (framing) 就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部,然后就构成了一个帧** + +首部和尾部的一个重要作用就是进行**帧定界** + +对于点对点的链路,目前使用得最广泛的数据链路层协议是点对点协议 PPP + +PPP 协议有三个组成部分: + +​ 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法 + +​ 链路控制协议 LCP + +​ 网络控制协议 NCP + +**局域网最主要的特点是:** + +​ 网络为一个单位所拥有 + +​ 地理范围和节点数目均有限 + +**局域网具有如下主要优点:** + +​ 具有广播功能,从一个站点可很方便地访问全网,局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源 + +​ 便于系统的扩展和逐渐地演变,各设备的位置可灵活调整和改变 + +​ 提高了系统的可靠性、可用性和残存性 + +**以太网的两个标准** + +​ DIX Ethernet V2 是世界上第一个局域网产品(以太网)的规约 + +​ IEEE 802.3 是第一个 IEEE 的以太网标准 + +**数据链路层的两个子层** + +​ 逻辑链路控制 LLC子层 VLAN + +​ 媒体接入控制 MAC子层 MAC + +**适配器的重要功能:** + +​ 进行串行/并行转换 + +​ 对数据进行缓存 + +​ 在计算机的操作系统安装设备驱动程序 + +​ 实现以太网协议 + +**MAC地址组成** + +- IEEE 802 标准规定 MAC 地址字段可采用 6 字节 ( 48位) 或 2 字节 ( 16 位) 这两种中的一种 +- IEEE 的注册管理机构 RA 负责向厂家分配地址字段 6 个字节中的前三个字节 (即高位 24 位),称为组织唯一标识符 +- 地址字段 6 个字节中的后三个字节 (即低位 24 位) 由厂家自行指派,称为扩展唯一标识符,必须保证生产出的适配器没有重复地址 + +**适配器检查MAC** + +所有的适配器都至少能够识别前两种帧,即能够识别单播地址和广播地址 + +以混杂方式 (promiscuous mode) 工作的以太网适配器只要“听到”有帧在以太网上传输就都接收下来 + +**(3) MAC 帧的格式** + +常用的以太网 MAC 帧格式有两种标准: + +- DIX Ethernet V2 标准 +- IEEE 的 802.3 标准 + +利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网 VLAN (Virtual LAN) + +虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组,而这些网段具有某些共同的需求。每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符,指明发送这个帧的计算机是属于哪一个 VLAN + +**虚拟局域网(VLAN)技术具有以下主要优点:** + +改善了性能 + +简化了管理 + +降低了成本 + +改善了安全性 + +**VLAN的核心概念** + +虚拟化:VLAN通过逻辑而非物理方式划分网络,同一交换机上的不同端口可归属不同VLAN。 + +广播域隔离:每个VLAN是一个独立的广播域,广播流量仅限本VLAN内,减少网络拥塞。 + +跨物理设备扩展:VLAN可跨多台交换机,通过Trunk链路(支持802.1Q标签)传递多个VLAN流量。 + +**2. VLAN的作用** + +安全性:隔离敏感部门(如财务、HR)的数据,防止未经授权的跨VLAN访问。 + +灵活管理:按功能或部门划分网络,无需调整物理布线。 + +性能优化:缩小广播域规模,提升网络效率。 + +**3. VLAN划分方式** + +基于端口:最常见,手动分配交换机端口到VLAN。 + +基于MAC地址:设备MAC地址决定所属VLAN,适合移动设备。 + +基于协议/IP子网:按网络层信息(如IP子网)动态划分。 + +**交换机有什么用。工作原理。** + +交换机功能与作用:学习MAC地址、转发数据帧、连接不同网络、划分区域网 + +工作原理:交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射,并将其写入MAC地址表中。交换机将帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较,以决定由哪个端口进行转发。如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中,则向所有端口转发。这一过程称为泛洪。广播帧和组播帧向所有的端口转发 + +![image-20250320202223349](https://gitee.com/nevers-brother/picture-warehouse/raw/master/img/upgit_20250320_1742473345.png) + +![image-20250320202231939](https://gitee.com/nevers-brother/picture-warehouse/raw/master/img/upgit_20250320_1742473352.png) + +![image-20250320202241657](https://gitee.com/nevers-brother/picture-warehouse/raw/master/img/upgit_20250320_1742473362.png) \ No newline at end of file