一,数据链路层功能及帧格式 1,数据链路层功能: 数据链路层定义了: "物理的源和目的地址(最常见的为MAC地址)" 指明上层所用的协议(通过服务访问点进行标识) 网络拓扑 帧顺序 流量控制 面向连接和非面向连接的传输方式 2,数据链路层帧类型及格式(协议) 数据链路层在不同的网络中有不同的定义,比如本文中所讲的帧是以"以太网"帧格式为例 A) IEEE定义的帧格式:IEEE为了能够详尽的表示帧长度及帧内所封装的上层数据,将数据链路层分为两个子层,其分别为: IEEE 802.3(MAC子层),主要定义帧的通信地址及帧的长度信息,其格式为(其中"数字"表示该"字段"的长度(单位为字节) preamble(8) | dest add(6) | source add(6) | length(2) | data(可变长) |FCS(4) IEEE 802.2(LLC子层),主要通过SAP(访问服务点)标识帧上所封装的上层数据的协议类型,这里又分为两种格式： 802.2 SNAP dest sap(1) | source sap(1) | ctrl(1/2) | oui id(3) | type(2) | data(可变长) 802.2 SAP dest sap(1) | source sap(1) | ctrl(1/2) | data(可变长) B) "ETHERNET II"帧格式,其与IEEE802.3相似,仅将"LENGTH"字段变更为"TYPE",以标识帧中所封装的上层数据的协议类型,所以不需要将数据链路层划分子层 preamble(8) | dest add(6) | source add(6) | type(2) | data(可变长) |FCS(4)

MAC地址: 由48bit组成,前24bit由IEEE统一管理,分配给生产厂家,后24bit由厂家根据产品来唯一指定,因此每个设备有唯一MAC地址,其常用16进制表示.根据不同的通信需要将MAC地址分为三类,其分别为: 单播地址 组播地址:0x0100.5E00.0000 ~ 0x0100.5E7F.FFFF 广播地址:0xFFFF.FFFF.FFFF

其它特定组播地址:Ethernet multicast address Type Field Usage 01-00-0C-CC-CC-CC 0x0802 CDP (Cisco Discovery Protocol), VTP (VLAN Trunking ) 01-00-0C-CC-CC-CD 0x0802 Cisco Shared Spanning Tree Protocol Address 01-80-C2-00-00-00 0x0802 Spanning Tree Protocol (for bridges) IEEE 802.1D

二,工作在数据链路层的设备及其特点 1,工作在数据链路层的设备 交换机:基于硬件进行数据转发,端口数多 网桥:基于软件进行数据转发,端口数少 2,数据链路层的数据通信特点 每个端口都有独立的冲突域 所有的端口都处于同一个广播域 每个端口独享带宽 三,交换机的工作原理(三大功能)及对帧的转发方式 1,工作原理

  1. 地址学习:学习进入帧的源MAC地址,将MAC地址与对应的端口关联,并将其存储在MAC地址表中,生存周期为300S.
  2. 转发/过滤:根据帧中的目的MAC地址进行数据的转发或过滤. 转发机制: 已知单播帧---转发/过滤 未知单播帧/组播帧/广播帧---泛洪 过滤机制:当收到的帧中的源MAC地址及目的MAC地址都与交换机的同一个端口关联时,交换机就会将此帧过滤
  3. 环路避免:(在后面的课程中讨论) 2,帧的转发方式 直通转发:交换机只检查帧中的目的MAC地址后就进行数据的转发了.特点:速度快,正确率低 存储转发:交换机收到整个帧并进行数据校验合格后再进行数据的转发.特点:速度慢,正确率高 无碎片转发:交换机收到帧的前64字节就做校验,无错后就进行数据的转发.特点:集成直通转发与存储转发的优点 四,交换机的配置 1,交换机的组成 硬件组成:ROM,RAM,FLASH,NVRAM,Interface,CPU. 软件组成:IOS(类UNIX系统,有较强的帮助支持功能:"?"及"Tab"键的使用;"^"错误提示) 2,终端设备的管理途径 本地管理:利用console端口进行管理 远程管理:利用AUX接口或TCP/IP协议进行远程管理 3,交换机的基本配置 A) IOS的操作模式 模式类型 模型提示符 功能描述 用户模式 > 此模式中用户拥有的权限较小,一般只能查看一些普通的信息 特权模式 # 此模式中用户拥有的权限较大,可以查看所有的信息 全局配置模式 (config)# 此模式中用户可以对设备进行设置 子(局部)配置模式(config-XXX)# 此模式中用户可以对设备进行局部设置(如接口,线路等) B) 交换机的基本配置

enable 使用此命令可以从用户模式进入到特权模式

用户模式提示符,表明当前处于用户模式

特权模式提示符

#configure terminal 使用此命令可以从特权模式进入到全局配置模式 (config)# 全局配置模式提示符 (config)#hostname yinhe 将设备的主机名称设置为yinhe (config)#enable password cisco 设置设备的特权(明文)密码为CISCO (config)#enable secret yinhe 设置设备的特权(密文)密码为YINHE(当两种密码同时存在时,密文密码有效) (config)#ip default-gateway 192.168.1.254 设置交换机的默认网关为192.168.1.254 (config)#interface vlan 1 进入VLAN接口 (config-if)# 接口配置模式(子配置模式) (config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 设置接口的IP地址为:192.1681.1.1,子网掩码为:255.255.255.0 (config-if)#no shutdown 将本接口激活(开启) (config-if)#exit 从当前模式退出到上一级模式 (config)# (config)#exit

#disable 从特权模式退出到用户模式

#copy running-config startup-config 将配置保存(等同于#write) #show version 查看IOS版本 #show ip interface brief 查看接口简要信息 #show running-config 查看运行配置文件 #show startup-config 查看启动配置文件