以太網(wǎng)交換基礎

以太網(wǎng)交換基礎1ARP工作原理2Hub以及二層交換機原理3VLAN原理與基本配置

3場景描述Hub用戶A用戶B我新下載了1個視頻，你要嗎？好的，傳到我的FTP上來吧，地址是1在這個過程中，A如何把視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)紹的PC上？

4ARP工作原理數(shù)據(jù)封裝的過程（TCP/IP協(xié)議棧）HubAB01將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議棧的格式進行封裝源IP:0（本地）目的:1目的IP如何確定的？目的MAC如何確定？源MAC:ca00.1340.0000（本地）ca00.1340.0000ca04.0b74.0000應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層FTPTCP源端口（20）目的端口（大于1024）為FTP協(xié)議特有端口號1.人工提前獲取2.收到的數(shù)據(jù)包的源IP地址轉換為bit流

5ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議1.自動解析目的IP地址所對應的MAC地址Hub用戶A用戶B01將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議棧的格式進行封裝源IP:0（本地）目的:1目的MAC如何確定？源MAC:ca00.1340.0000（本地）ca00.1340.0000ca04.0b74.0000應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層FTPTCP源端口（20）目的端口（大于1024）ARP協(xié)議解決這個問題！

6ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議1.自動解析目的IP地址所對應的MAC地址當用戶A的PC不知道用戶BPC的MAC地址時，就會發(fā)出ARP查詢報文來請求用戶BPC的MAC地址是多少？Hub用戶A用戶B01ARP查詢報文ARP查詢報文的內(nèi)容：1的MAC地址是多少？這個ARP查詢報文是二層報文還是三層報文？源IP和源MAC是多少？目的IP和目的MAC是多少？ca00.1340.0000ca04.0b74.0000

7ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議ARP協(xié)議知識點總結（一）：ARP為數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，是一個二層報文，因此沒有IP頭部及以上的信息由于不知道目的PC的MAC地址，因此ARP查詢報文的目的地址為全F的廣播MAC地址

8ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議2.被請求的PC返回ARP響應報文同一Hub下PC都會接收用戶APC所發(fā)出的廣播ARP查詢報文，那么將由誰來進行回應呢？Hub用戶A用戶B01ARP查詢報文1的MAC地址是多少？2ca00.1340.0000ca04.0b74.0000在ARP報文信息中存在TargetIPAddress字段，只有該地址的PC才會進行響應

9ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議2.被請求的PC返回ARP響應報文ARP響應報文的目的MAC為接收到的ARP查詢報文的源MAC地址，即為單播報文Hub用戶A用戶B01ARP查詢報文1的MAC地址是多少？ARP響應報文1的MAC地址是ca04.0b74.0000ca00.1340.0000ca04.0b74.0000

10ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議3.被請求的PC在收到的ARP請求報文的同時形成本地的ARP緩存表項用戶BPC收到了關于自己MAC地址的ARP查詢報文，說明兩臺PC之間將會進行通信，因此在這個過程中，用戶BPC會根據(jù)ARP報文中的信息SenderIPaddress和SenderMACaddress字段來更新本地的ARP緩存C:\DocumentsandSettings\用戶B>arp-aInterface:00---0x2InternetAddressPhysicalAddressTypeca-00-13-40-00-00dynamic

11ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議ARP協(xié)議知識點總結（二）：ARP響應報文以單播形式發(fā)送被請求目的MAC地址的PC會根據(jù)ARP查詢報文生成關于查詢者的ARP緩存

12ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議4.查詢PC收到ARP響應報文后，更新自己的ARP緩存Hub用戶A用戶B01ARP查詢報文1的MAC地址是多少？ARP響應報文1的MAC地址是00d0.f844.5566ca00.1340.0000ca04.0b74.0000C:\DocumentsandSettings\用戶A>arp-aInterface:00---0x2InternetAddressPhysicalAddressTypeca-00-0b-74-00-00dynamic

13第一章ARP工作原理ARP協(xié)議：AddressResolutionProtocol地址解析協(xié)議雙方通過ARP協(xié)議獲取對方的MAC，可以完成TCP/IP封裝，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊此后在數(shù)據(jù)通訊過程中，就利用ARP緩存中的信息填充目的IP所對應的目的MAC地址Hub用戶A用戶B01ca00.1340.0000ca04.0b74.0000應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層源:0（本地）目的:1源MAC:ca00.1340.0000（本地）目的MAC:ca04.0b74.0000應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層源:1（本地）目的:0源MAC:ca04.0b74.0000（本地）目的MAC:ca00.1340.00002、Hub及二層交換機工作原理

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15場景描述接入交換機辦公室1辦公室2HubSwitch局域網(wǎng)①②③①：代表辦公室1兩臺PC之間利用FTP來拷貝視頻②：代表辦公室2兩臺PC之間利用FTP來拷貝視頻③：代表辦公室1的一臺PC和辦公室2一臺PC之間利用FTP來拷貝視頻在這3種情況下，ARP協(xié)議工作的過程是一樣的嗎？在這3種情況下，數(shù)據(jù)的轉發(fā)過程是一樣的嗎？

16第二章Hub及二層交換機工作原理Hub的工作原理集線器，主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離轉發(fā)數(shù)據(jù)時沒有針對性，采用廣播方式發(fā)送。辦公室1Hub①①辦公室1兩臺PC之間利用FTP來拷貝視頻這臺PC也會接收到“視頻數(shù)據(jù)”，但會將其丟棄掉，相當于是垃圾數(shù)據(jù)Hub這樣的工作原理會帶來什么樣的問題或風險?PC1PC2PC3當Hub上連接的PC越來越多時，所有PC都以廣播方式工作時，網(wǎng)絡性能將大幅度降低，同時廣播方式工作也可能導致安全隱患，比如機密數(shù)據(jù)很容易被監(jiān)聽到

17第二章Hub及二層交換機工作原理二層交換機工作原理MAC地址學習功能當PC1要發(fā)送數(shù)據(jù)包給PC2時（本地ARP緩存沒有相關記錄），首先發(fā)送ARP查詢消息Switch從端口1接收該報文，將PC1的MAC地址記錄在端口1上，形成MAC地址表項辦公室2Switch②辦公室2PC1和PC2之間利用FTP來拷貝視頻②PC1PC2PC3123ARP

RequestMAC地址端口號Ca00.1340.00001ca00.1340.0000ca04.0b74.0000

18第二章Hub及二層交換機工作原理二層交換機工作原理交換機的轉發(fā)當從一個端口接收到一個目的MAC為廣播地址（或者未知地址）的報文（即在MAC地址表中沒有表項與該報文的目的MAC地址匹配），將向所有其他端口進行泛洪該報文（除了接收該報文的端口）辦公室2Switch②PC1PC2PC3123ARP

RequestARPRequestARPRequestca00.1340.0000ca04.0b74.0000MAC地址端口號Ca00.1340.00001

19第二章Hub及二層交換機工作原理二層交換機工作原理交換機的轉發(fā)PC2返回ARP響應報文（目的MAC為PC1的MAC地址）到交換機，交換機根據(jù)MAC地址表從端口轉發(fā)出去PC2的ARP響應報文，同時學習PC2的MAC地址辦公室2Switch②PC1PC2PC3123ARPResponseca00.1340.0000ca04.0b74.0000MAC地址端口號Ca00.1340.00001源MAC:ca00.1340.0000目的MAC:ca04.0b74.0000ARPResponseCa04.0b74.00002

20第二章Hub及二層交換機工作原理二層交換機工作原理交換機在PC1和PC2交互ARP信息階段在相應端口記錄了兩臺PC的MAC地址交換機后續(xù)收到的兩臺PC之間交互的報文根據(jù)形成的MAC地址表來進行轉發(fā)辦公室2Switch②PC1PC2PC3123ca00.1340.0000ca04.0b74.0000MAC地址端口號Ca00.1340.00001Ca04.0b74.00002

21第二章Hub及二層交換機工作原理二層交換機工作原理源MAC地址的學習實際上，不僅僅是ARP報文，只要是PC發(fā)出的所有報文（除廣播報文外，其他單播報文在發(fā)送之前都會查找目的IP所對應的MAC地址即ARP緩存）都會觸發(fā)交換機進行源MAC地址學習。當PC從交換機的一個端口遷移到另外一個端口時，MAC地址表項也會隨之發(fā)生變化Switch12PC1ca00.1340.0000Hub1Hub2MAC地址端口號Ca00.1340.00001在PC1從hub1遷移到hub2下時，交換機的MAC地址表不會進行更新，只有當PC1再次發(fā)出報文時，交換機會更新PC1的MAC地址表項即更新端口2

22第二章Hub及二層交換機工作原理二層交換機工作原理源MAC地址的維護與老化當交換機的接口DOWN掉后，與該接口相關的MAC地址都會被清除SwitchPC1PC212ca00.1340.0000ca04.0b74.0000MAC地址端口號Ca00.1340.00001Ca04.0b74.00002

23第二章Hub及二層交換機工作原理二層交換機工作原理源MAC地址的維護與老化當PC一段時間內(nèi)（即MAC地址的老化時間，默認為5分鐘）沒有發(fā)送任何報文時，交換機會將該PC的MAC地址表項自動刪除SwitchPC1PC212ca00.1340.0000ca04.0b74.0000MAC地址端口號Ca00.1340.00001Ca04.0b74.00002PC2在5分鐘內(nèi)沒有發(fā)出任何報文

24第二章Hub及二層交換機工作原理課堂練習辦公室1的PC與辦公室2的PC之間要傳輸數(shù)據(jù)時請描述ARP的交互過程、交換機的MAC地址學習過程以及交換機的轉發(fā)過程接入交換機辦公室1辦公室2HubSwitch局域網(wǎng)③3、VLAN原理及基本配置

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26場景描述員工辦公室所在的網(wǎng)段為/24，主管辦公室的網(wǎng)段為/241層接入交換機RG-S2652G辦公室1辦公室2HubSwitch局域網(wǎng)主管辦公室/24/24主管PC是否會經(jīng)常收到來自員工網(wǎng)段的廣播信息，如ARP查詢、Windows操作系統(tǒng)發(fā)出的諸如Netbios廣播報文等？如何解決這個問題?

27第三章VLAN原理及基本配置VLAN：VirtualLocalAreaNetworkVLAN是在一個物理網(wǎng)絡上劃分出來的邏輯網(wǎng)絡。這個網(wǎng)絡對應于ISO模型的第二層網(wǎng)絡。VLAN的劃分不受網(wǎng)絡端口的實際物理位置的限制。VLAN有著和普通物理網(wǎng)絡同樣的屬性。第二層的單播、廣播和多播幀在一個VLAN內(nèi)轉發(fā)、擴散，而不會直接進入其他的VLAN之中。

1層接入交換機RG-S2652G辦公室1辦公室2HubSwitch宿舍1區(qū)1號樓主管辦公室/24/24利用VLAN技術將這臺接入交換機劃分為兩臺隔離的“交換機”

28第三章VLAN原理及基本配置VLAN：VirtualLocalAreaNetworkRG-S2652G辦公室1辦公室2主管辦公室VLAN20VLAN10辦公室1辦公室2VLAN10VLAN20主管辦公室利用VLAN技術將一臺交換機劃分為兩臺邏輯隔離的“虛擬交換機”，兩臺“虛擬交換機”之間類似于物理隔離的兩臺交換機廣播報文廣播報文

29第三章VLAN原理及基本配置VLAN的基本配置1.根據(jù)需求在交換機上創(chuàng)建不同的VLAN2.將相應的端口放置在不同的VLAN中RG-S2652G辦公室1辦公室2主管辦公室VLAN20VLAN10RG-S2652G(config)#vlan10//創(chuàng)建VLANRG-S2652G(config)#vlan20RG-S2652G(config)#interfacef0/10RG-S2652G(config-if)#switchportaccessvlan20//將該接口分配進VLAN20RG-S2652G(config)#interfacef0/1RG-S2652G(config-if)#switchportaccessvlan10//將該接口分配進VLAN10RG-S2652G(config)#interfacef0/2RG-S2652G(config-if)#switchportaccessvlan10F0/10F0/1F0/2默認情況下，不進行任何配置的時候，所有接口都屬于默認存在的VLAN1。注，VLAN1無法刪除

30第三章VLAN原理及基本配置VLAN的配置結果查看使用showvlan命令來查看VLAN信息及各VLAN中包含的端口信息RG-S2652G辦公室1辦公室2主管辦公室VLAN20VLAN10F0/10F0/1F0/2Ruijie#shvlanVLANNameStatusPorts--------------------------------------------------------------------------------1VLAN0001STATICFa0/3Fa0/4,Fa0/5,Fa0/6,Fa0/7Fa0/8,Fa0/9,Fa0/10,Fa0/11Fa0/12,Fa0/13,Fa0/14,Fa0/15Fa0/16,Fa0/17,Fa0/18,Fa0/