交换基础

一.局域网基础

1.单播、组播、广播

1. 单播（Unicast）
   
2. 组播（Multicast）
   
3. 广播（Broadcast）
   

2.单工、半双工、全双工

1. 单工
   
   单方向通信：校园广播、灯塔…
2. 半双工
   
   能互相通信，不能同时：对讲机
3. 全双工
   
   能同时互相通信

3.冲突域、广播域

1. 冲突域
   
   ①冲突域环境下，不管设备发送任意类型的数据，都会造成数据冲突。
   ②中继器和集线器连接的网络，都属于同一个冲突域

2. 广播域
   

①广播域环境下，只有出现广播数据，其他设备才都会收到此数据。
②交换机相连的网络处于同一广播域，但是，不同接口处在不同冲突域。
(冲突域越多，冲突越少)
(每个端口在各自的冲突域，意味着这些端口默认不冲突)

①路由器相连的网络处在不同的广播域，不同接口在不同广播域。

4.CSMA/CD

CSMA/CD：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
载波监听多点接入/碰撞检测

1. 载波监听：检测信道。在发送数据前，发送数据中，每个站都要不断检测信道
2. 多点接入：因为是总线型的网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上
3. 碰撞检测：边发送边监听

二.局域网设备

网线–>中继器–>集线器–>网桥–>交换机–>路由器

三.局域网标准

1.链路标准

IEEE 802.3∶标准以太网 10M
IEEE 802.3u:快速以太网 100M
IEEE 802.3z∶吉比特以太网1000M

2.物理标准

10baseT
100baseT
100baseTX
100ObaseFX

3.数据帧标准

PDU:协议数据单元，每一层对数据的叫法不同
应用层:DATA数据
传输层:Segment数据段
网络层:Packet数据包
链路层:Frame数据帧
物理层:Bit比特

Ethernet II格式:
IEEE 802.2./3格式:MAC和LLC子层

IEEE802.2/802.3的封装格式：

以太网的封装格式：

四.交换机原理

1.基础功能

帧转发（转发数据)
地址学习（建立MAC表)
环路防止（基于STP协议)

2.转发原则

1. 基于源MAC地址学习，基于目标MAC地址转发
2. 同一接口可以学习到多个MAC地址
3. 同一个MAC地址从多个接口学习到，并且选择后学习到的接口
4. 收到未知/广播/组播帧，向本VLAN的其他所有接口转发
5. 一旦地址表满,就会从本vlan其他接口泛洪新收到的帧，直到现存地址条目老化为止

3.转发方式

1. 直通转发
   cut-through
   定义：交换机检测到目标地址(（前14字节)后即转发帧
   特征：延迟小、无错误校验
2. 存储转发
   store and forward
   定义：完整地收到帧并检查无错后才转发
   特征：延迟大有CRC校验
3. 片段转发片断转发
   fragment free
   定义：交换机检测到帧的前64字节后即转发
   特征：延迟小、有最小帧共小校验