《數(shù)據(jù)通信技術(shù)（本科）》課件-項(xiàng)目3 數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層1.1數(shù)據(jù)鏈路和幀數(shù)據(jù)鏈路層的地位局域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī)H1主機(jī)H2路由器R1路由器R2路由器R3電話網(wǎng)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)、路由器等都必須實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層R1R2R3H1H2鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層的地位局域網(wǎng)主機(jī)H1主機(jī)H2局域網(wǎng)中的主機(jī)、交換機(jī)等都必須實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層交換機(jī)S2交換機(jī)S1H1H2鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層S1鏈路層物理層S2鏈路層物理層數(shù)據(jù)鏈路層的地位主機(jī)H1主機(jī)H2路由器R1路由器R2路由器R3主機(jī)H1

向H2

發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層的地位H1到H2所經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)可以是多種不同類型的從層次上來看數(shù)據(jù)的流動(dòng)R1R2R3H1H2鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層電話網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的地位主機(jī)H1主機(jī)H2路由器R1路由器R2路由器R3主機(jī)H1

向H2

發(fā)送數(shù)據(jù)H1到H2所經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)可以是多種不同類型的僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動(dòng)R1R2R3H1H2鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層電話網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)局域網(wǎng)注意：不同的鏈路層可能采用不同的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層信道類型(a)點(diǎn)對點(diǎn)信道使用一對一的點(diǎn)對點(diǎn)通信方式。(b)廣播信道使用一對多的廣播通信方式。必須使用專用的共享信道協(xié)議來協(xié)調(diào)這些主機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)鏈路層信道類型(a)點(diǎn)對點(diǎn)信道使用一對一的點(diǎn)對點(diǎn)通信方式。(b)廣播信道使用一對多的廣播通信方式。必須使用專用的共享信道協(xié)議來協(xié)調(diào)這些主機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)鏈路和幀鏈路(link)一條無源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理線路段，中間沒有任何其他的交換結(jié)點(diǎn)。一條鏈路只是一條通路的一個(gè)組成部分。也稱為物理鏈路。把實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路(datalink)也稱為邏輯鏈路。典型實(shí)現(xiàn)：適配器（即網(wǎng)卡）數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)單元：幀使用點(diǎn)對點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B幀(b)只考慮數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)送幀接收鏈路IP數(shù)據(jù)報(bào)1010……0110幀取出數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層鏈路結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B物理層(a)三層的簡化模型IP數(shù)據(jù)報(bào)1010……0110幀裝入封裝成幀幀結(jié)束幀首部IP數(shù)據(jù)報(bào)幀的數(shù)據(jù)部分幀尾部

MTU數(shù)據(jù)鏈路層的幀長從這里開始發(fā)送幀開始發(fā)送最大傳送單元MTU(MaximumTransferUnit)：規(guī)定了所能傳送的幀的數(shù)據(jù)部分長度上限。封裝成幀(framing)：在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，構(gòu)成一個(gè)幀。首部和尾部的一個(gè)重要作用就是進(jìn)行幀定界（即確定幀的界限）。封裝成幀控制字符SOH(StartOfHeader)放在一幀的最前面，表示幀的首部開始?？刂谱址鸈OT(EndOfTransmission)放在一幀的末尾，表示幀的結(jié)束。裝在幀中的數(shù)據(jù)部分幀幀開始符幀結(jié)束符發(fā)送在前EOT用控制字符進(jìn)行幀定界的方法舉例并不是所有幀都用這種方法SOH用控制字符作為幀定界符（早期使用）SOH：01（00000001）EOT：04（00000100）數(shù)據(jù)鏈路層1.2透明傳輸透明傳輸透明傳輸前導(dǎo)碼以太網(wǎng)V2的MAC幀幀首部和尾部的作用之一就是幀定界。以太網(wǎng)V2的MAC幀（最大長度1518B）4B46

~1500B2B6B6BFCS數(shù)據(jù)載荷類型源地址目的地址幀首部和尾部中并沒有幀定界標(biāo)志物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層物理層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層0101010101010101…0101010101010101110101011字節(jié)幀開始定界符7字節(jié)前同步碼透明傳輸指某一個(gè)實(shí)際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。透明“在數(shù)據(jù)鏈路層透明傳送數(shù)據(jù)”表示：無論發(fā)送什么樣的比特組合的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都能夠按照原樣沒有差錯(cuò)地通過這個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層對上層交付下來的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU沒有任何限制，就好像數(shù)據(jù)鏈路層不存在一樣。不要錯(cuò)誤、不要被截?cái)?。透明傳輸問題：如果數(shù)據(jù)中的某個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制代碼恰好和SOH或EOT一樣，數(shù)據(jù)鏈路層就會錯(cuò)誤地“找到幀的邊界”，導(dǎo)致錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)部分恰好出現(xiàn)與EOT一樣的代碼SOHEOT出現(xiàn)了“EOT”被接收端當(dāng)作無效幀而丟棄被接收端誤認(rèn)為是一個(gè)幀數(shù)據(jù)部分EOT完整的幀發(fā)送在前透明傳輸用“字節(jié)填充”或“字符填充”法解決透明傳輸?shù)膯栴}SOHESCEOTESCSOHESCESCESCSOHEOT經(jīng)過字節(jié)填充后發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送在前SOHEOTSOHESC原始數(shù)據(jù)EOT幀開始符幀結(jié)束符SOH字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充ESC：1B（00011011）數(shù)據(jù)鏈路層1.3差錯(cuò)檢測差錯(cuò)檢測0001101100001011一位比特錯(cuò)000100110010000010111010多位比特錯(cuò)發(fā)送方接收方在一段時(shí)間內(nèi)，傳輸錯(cuò)誤的比特占所傳輸比特總數(shù)的比率稱為誤碼率BER(BitErrorRate)。在傳輸過程中可能會產(chǎn)生比特差錯(cuò)：1

0，0

1。差錯(cuò)檢測發(fā)送端，先把數(shù)據(jù)劃分為組。假定每組k

個(gè)比特。原始數(shù)據(jù)CRC冗余碼發(fā)送數(shù)據(jù)k

位n

位k+n

位組幀發(fā)送循環(huán)冗余檢驗(yàn)CRC(CyclicRedundancyCheck)原理CRC運(yùn)算在每組M

后面再添加供差錯(cuò)檢測用的n

位冗余碼，然后構(gòu)成一個(gè)幀發(fā)送出去。一共發(fā)送(k+n)位。差錯(cuò)檢測CRC冗余碼的計(jì)算原始數(shù)據(jù)CRCk

位n

位除數(shù)Pn+1位原始數(shù)據(jù)00…0CRC余數(shù)Rn

位發(fā)送方k

位n

位除數(shù)Pn+1位原始數(shù)據(jù)CRC余數(shù)若余數(shù)=0，接受若余數(shù)≠0，丟棄接收方發(fā)送的數(shù)據(jù)雙方約定一個(gè)相同的除數(shù)P差錯(cuò)檢測CRC冗余碼的計(jì)算這種為了進(jìn)行檢錯(cuò)而添加的冗余碼常稱為幀檢驗(yàn)序列FCS(FrameCheckSequence)。1，用二進(jìn)制的模2運(yùn)算進(jìn)行2n

乘M

的運(yùn)算，這相當(dāng)于在M

后面添加n

個(gè)0。2，得到的(k+n)位的數(shù)除以事先選定好的長度為(n+1)位的除數(shù)

P，得出商是Q

，余數(shù)是R，余數(shù)R

比除數(shù)P

少1位，即R

是n

位。3，將余數(shù)R

作為冗余碼拼接在數(shù)據(jù)M

后面，一起發(fā)送出去。差錯(cuò)檢測CRC冗余碼的計(jì)算舉例P(除數(shù))11011101001010010002nM(被除數(shù))11011110110101110000111011010110000011001101001R(余數(shù))，作為FCSQ(商)原始數(shù)據(jù)M=101001除數(shù)P=1101得到：發(fā)送數(shù)據(jù)=101001001可用生成多項(xiàng)式表示、便于表達(dá)和處理用硬件完成、速度快P(除數(shù))比R（余數(shù)）多一位差錯(cuò)控制要發(fā)送的數(shù)據(jù)是101001，采用多項(xiàng)式生成的P（X）=X3+1,請問，添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是什么？CRC冗余碼的計(jì)算練習(xí)差錯(cuò)檢測注意僅用循環(huán)冗余檢驗(yàn)CRC差錯(cuò)檢測技術(shù)只能做到無差錯(cuò)接受(accept)。即：“凡是接受的幀（即不包括丟棄的幀），我們都能以非常接近于1的概率認(rèn)為這些幀在傳輸過程中沒有產(chǎn)生差錯(cuò)”。即：“凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀均無差錯(cuò)”。差錯(cuò)檢測注意：“無比特差錯(cuò)”與“無傳輸差錯(cuò)”是不同的可靠傳輸：數(shù)據(jù)鏈路層的發(fā)送端發(fā)送什么，在接收端就收到什么。在數(shù)據(jù)鏈路層使用CRC檢驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)無比特差錯(cuò)的傳輸，但這還不是可靠傳輸。要做到可靠傳輸，還必須再加上幀編號、確認(rèn)和重傳等機(jī)制。傳輸差錯(cuò)可分為兩大類：比特差錯(cuò)；傳輸差錯(cuò)：幀丟失、幀重復(fù)或幀失序等。差錯(cuò)檢測一般情況下，有線鏈路的誤碼率比較低。為了減小開銷，并不要求數(shù)據(jù)鏈路層向其上層提供可靠傳輸服務(wù)。即使出現(xiàn)了誤碼，可靠傳輸?shù)膯栴}由其上層處理。無線鏈路易受干擾，誤碼率比較高，因此要求數(shù)據(jù)鏈路層必須向其上層提供可靠傳輸服務(wù)。（例如802.11）無線接入點(diǎn)使用無線鏈路的簡單網(wǎng)絡(luò)無線鏈路有線鏈路有線鏈路有線鏈路有線鏈路使用有線鏈路的簡單網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)交換機(jī)數(shù)據(jù)鏈路層2.點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPP目錄3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)3.2.2PPP協(xié)議的幀格式3.2.3PPP協(xié)議的工作狀態(tài)3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)對于點(diǎn)對點(diǎn)的鏈路，目前使用得最廣泛的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPP(Point-to-PointProtocol)。PPP協(xié)議在1994年就已成為互聯(lián)網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)[RFC1661,STD51]。3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)用戶到ISP的鏈路使用PPP協(xié)議用戶至互聯(lián)網(wǎng)已向互聯(lián)網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請到一批IP地址ISP接入網(wǎng)PPP協(xié)議或者用戶的出口到ISP用于“點(diǎn)到點(diǎn)“鏈路，不支持多點(diǎn)線路只支持“全雙工”鏈路用于串行鏈路支持異步鏈路和面向比特的同步鏈路具有安全認(rèn)證機(jī)制（PAP、CHAP）3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)1.PPP協(xié)議應(yīng)滿足的需求1，簡單——首要要求。2，封裝成幀——必須規(guī)定特殊的字符作為幀定界符。3，透明性——必須保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐该餍浴?，多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議——能夠在同一條物理鏈路上同時(shí)支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。5，多種類型鏈路——能夠在多種類型的鏈路上運(yùn)行（多種介質(zhì)，同步/異步）。6，差錯(cuò)檢測——能夠?qū)邮斩耸盏降膸M(jìn)行檢測，并立即丟棄有差錯(cuò)的幀。3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)1.PPP協(xié)議應(yīng)滿足的需求（續(xù)）7，檢測連接狀態(tài)——能夠及時(shí)自動(dòng)檢測出鏈路是否處于正常工作狀態(tài)。8，最大傳送單元——必須對每一種類型的點(diǎn)對點(diǎn)鏈路設(shè)置最大傳送單元MTU的標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)值，促進(jìn)各種實(shí)現(xiàn)之間的互操作性。9，網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商——必須提供一種機(jī)制使通信的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體能夠通過協(xié)商知道或能夠配置彼此的網(wǎng)絡(luò)層地址。10，數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商——必須提供一種方法來協(xié)商使用數(shù)據(jù)壓縮算法。3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)2.PPP協(xié)議的組成三個(gè)組成部分：一個(gè)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法。一個(gè)鏈路控制協(xié)議LCP(LinkControlProtocol)。一套網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP(NetworkControlProtocol)。3.2.2PPP協(xié)議的幀格式IP數(shù)據(jù)報(bào)1211字節(jié)12可變長度，不超過1500字節(jié)PPP幀先發(fā)送7EFF03FACFCSF7E協(xié)議信息部分首部尾部PPP有一個(gè)2個(gè)字節(jié)的協(xié)議字段。其值若為0x0021，則信息字段就是IP數(shù)據(jù)報(bào)。若為0x8021，則信息字段是網(wǎng)絡(luò)層的控制數(shù)據(jù)。若為0xC021，則信息字段是PPP鏈路控制協(xié)議LCP的數(shù)據(jù)。PPP是面向字節(jié)的，所有的PPP幀的長度都是整數(shù)字節(jié)。但是可以用于面向比特的同步鏈路（如SDH）3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)1.各字段的意義首部：4個(gè)字段標(biāo)志字段F：0x7E。連續(xù)兩幀之間只需要用一個(gè)標(biāo)志字段。地址字段A：只置為0xFF。實(shí)際上不起作用。控制字段C：通常置為0x03。協(xié)議字段。尾部：2個(gè)字段3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)透明傳輸問題當(dāng)PPP用在異步傳輸時(shí)，使用字節(jié)填充法。當(dāng)PPP用在同步（一連串比特）傳輸鏈路時(shí)，采用零比特填充法。3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)2.字節(jié)填充7E7E7E7E037D5E7D5D7D237D5E原始數(shù)據(jù)7E7E經(jīng)過字節(jié)填充后發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送在前幀開始符幀結(jié)束符7D字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充改變編碼（1）將數(shù)據(jù)載荷中出現(xiàn)的每一個(gè)0x7E減去0x20（相當(dāng)于異或0x20），然后在其前面插入轉(zhuǎn)義字符0x7D。（2）若數(shù)據(jù)載荷中原來就含有0x7D，則把每一個(gè)0x7D減去0x20，然后在其前面插入轉(zhuǎn)義字符0x7D。（3）將數(shù)據(jù)載荷中出現(xiàn)的每一個(gè)ASCII碼控制字符（即數(shù)值小于0x20的字符），

加上0x20（相當(dāng)于異或0x20，將其轉(zhuǎn)換成非控制字符），然后在其前面插入轉(zhuǎn)義字符0x7D。3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)SOHESCEOTESCSOHESCESCESCSOHEOT經(jīng)過字節(jié)填充后發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送在前SOHEOTSOHESC原始數(shù)據(jù)EOT幀開始符幀結(jié)束符SOH字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充字節(jié)填充3.2.1PPP協(xié)議的特點(diǎn)3.零比特填充010011111100

01010信息字段中出現(xiàn)了和標(biāo)志字段F完全一樣的8比特組合0x7E會被誤認(rèn)為是標(biāo)志字段F發(fā)送端在5個(gè)連1之后填入比特0再發(fā)送出去發(fā)送端填入

0比特0100111110

10

001010接收端把5個(gè)連1之后的比特0刪除接收端刪除填入的0比特0100111110

10

001010避免邊界判斷錯(cuò)誤練習(xí)一個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D5EFE7D277D5D7D5D657D5E請問真正的數(shù)據(jù)是什么？練習(xí)PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串0110111111111100.請問零比特填充之后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是0001110111110111110110，試問刪除發(fā)送端加入的零比特后會變成怎樣的比特串？

3.2.3PPP協(xié)議的工作狀態(tài)用戶撥號接入ISP后，就建立了一條從用戶個(gè)人電腦到ISP的物理連接。用戶個(gè)人電腦向ISP發(fā)送一系列的鏈路控制協(xié)議LCP

分組（封裝成多個(gè)PPP幀），以便建立LCP連接。之后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層配置。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP給新接入的用戶個(gè)人電腦分配一個(gè)臨時(shí)的IP地址。當(dāng)用戶通信完畢時(shí)，NCP釋放網(wǎng)絡(luò)層連接，收回原來分配出去的IP地址。LCP釋放數(shù)據(jù)鏈路層連接。最后釋放的是物理層的連接。PPP鏈路初始化過程

3.2.3PPP協(xié)議的工作狀態(tài)PPP協(xié)議的狀態(tài)圖鏈路終止物理層連接建立LCP配置協(xié)商（MTU等）鑒別成功或無需鑒別NCP配置協(xié)商（IP地址等）鏈路故障或關(guān)閉請求LCP鏈路終止鑒別失敗LCP配置協(xié)商失敗設(shè)備之間無鏈路物理鏈路LCP鏈路已鑒別的LCP鏈路已鑒別的LCP鏈路和NCP鏈路鏈路靜止鏈路建立鑒別網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議鏈路打開

3.2.4PPPoEPPPoE（PPPoverEthernet，以太網(wǎng)承載PPP協(xié)議）是一種把PPP幀封裝到以太網(wǎng)幀中的鏈路層協(xié)議。PPPoE可以使以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的多臺主機(jī)連接到遠(yuǎn)端的寬帶接入服務(wù)器。PPPoE集中了PPP和Ethernet兩個(gè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。既有以太網(wǎng)的組網(wǎng)靈活優(yōu)勢，又可以利用PPP協(xié)議實(shí)現(xiàn)認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能。PPP基于串行線，速度慢（2M）PPP幀結(jié)構(gòu)：PPPoE幀結(jié)構(gòu)：FlagAddressControlProtocolInformationFCSFlagDMACSMACEth-TypePPPoE-PacketFCS

3.2.4PPPoEPPPoE實(shí)現(xiàn)了在以太網(wǎng)上提供點(diǎn)到點(diǎn)的連接。PPPoE客戶端與PPPoE服務(wù)器端之間建立PPP會話，封裝PPP數(shù)據(jù)報(bào)文，為以太網(wǎng)上的主機(jī)提供接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)用戶控制和計(jì)費(fèi)，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用廣泛。PPPoE的常見應(yīng)用場景有家庭用戶撥號上網(wǎng)、企業(yè)用戶撥號上網(wǎng)等。PPPoE服務(wù)器端PPPoE客戶端PPPoE報(bào)文PC-APC-BPC-C……PPPoE客戶端PPPoE客戶端Internet所有主機(jī)安裝PPPoE客戶端撥號軟件，每個(gè)主機(jī)都是一個(gè)PPPoE客戶端，分別與PPPoE服務(wù)器端建立一個(gè)PPPoE會話。每個(gè)主機(jī)單獨(dú)使用一個(gè)賬號，方便運(yùn)營商對用戶進(jìn)行計(jì)費(fèi)和控制。PPP有認(rèn)證（計(jì)費(fèi)）+以太網(wǎng)速度快數(shù)據(jù)鏈路層3.1局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork,簡稱LAN），即計(jì)算機(jī)局部區(qū)域網(wǎng)，它是在一個(gè)局部的地理范圍內(nèi)（通常網(wǎng)絡(luò)連接的范圍以幾千米為限），將各種計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備、數(shù)據(jù)庫等通信設(shè)備互相連接起來組成的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。特點(diǎn)：有限的地理位置（一般在10m到10km之內(nèi)）。通常多個(gè)站共享一個(gè)傳輸介質(zhì)（同軸電纜、雙絞線、光纖）。具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，高速局域網(wǎng)可達(dá)100Mbit/s以上。具有較低的時(shí)延。具有較低的誤碼率，一般在千萬分之一到百萬億分之一之間。有限的站數(shù)。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有；地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目均有限。局域網(wǎng)最主要的特點(diǎn)具有廣播功能，從一個(gè)站點(diǎn)可很方便地訪問全網(wǎng)。便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和生存性。局域網(wǎng)具有如下主要優(yōu)點(diǎn)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)涉及的主要層次鏈路層和物理層有局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)其他層和廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相同局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線網(wǎng)匹配電阻環(huán)形網(wǎng)星形網(wǎng)多級星型、樹形集線器（早期）交換機(jī)（目前常用）局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)傳輸媒體局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層共享信道帶來的問題共享的廣播信道問題：若多個(gè)設(shè)備在共享的廣播信道上同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，則會造成彼此干擾，導(dǎo)致發(fā)送失敗?？偩€連接和集線器連接都有此問題。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層媒體共享技術(shù)靜態(tài)劃分信道：頻分復(fù)用時(shí)分復(fù)用波分復(fù)用碼分復(fù)用動(dòng)態(tài)媒體接入控制（多點(diǎn)接入）：隨機(jī)接入：所有的用戶可隨機(jī)地發(fā)送信息。受控接入：用戶必須服從一定的控制。如輪詢(polling)。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方式-令牌環(huán)（早期）令牌環(huán)（TokenRing）最早由IBM公司設(shè)計(jì)開發(fā)，最終被IEEE接納，形成了IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)。令牌環(huán)網(wǎng)在物理上采用了星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所有工作站通過IBM數(shù)據(jù)連接器(IBMdataconnector)和IBM第一類屏蔽雙絞線（Type-1ShieldedTwistedPair）連接到令牌環(huán)集線器(Hub)上。但在邏輯上，所有工作站形成一個(gè)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方式-FDDI（早期）光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FiberDistributedDataInterface）由于FDDI在早期局域網(wǎng)環(huán)境中具有帶寬和可靠性優(yōu)勢，其主要應(yīng)用于核心機(jī)房、辦公室或建筑物群的主干網(wǎng)、校園網(wǎng)主干等。如下圖描述了FDDI網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。但是，隨著以太網(wǎng)帶寬的不斷提高，可靠性的不斷提升，以及成本的不斷下降，F(xiàn)DDI的優(yōu)勢己不復(fù)存在。FDDI的應(yīng)用日漸減少，主要存在于一些早期建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)中。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方式-以太網(wǎng)以太網(wǎng)由Xerox（施樂）公司最早開發(fā)，在Xerox、DEC和Intel公司的推動(dòng)下形成了DIX（Digital/lntel/Xerox）標(biāo)準(zhǔn)。1985年，IEEE802委員會吸收以太網(wǎng)為IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，并對其進(jìn)行了修改。以太網(wǎng)最初被設(shè)計(jì)為使多臺計(jì)算機(jī)通過一根共享的同軸電纜進(jìn)行通信的局域網(wǎng)技術(shù)，隨后又逐漸擴(kuò)展到包括雙絞線的多種共享介質(zhì)上。從早期10Mbps的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，100Mbps的快速以太網(wǎng)，1Gbps千兆以太網(wǎng)（家庭或中小企業(yè)），一直到10Gbps的萬兆以太網(wǎng)（數(shù)據(jù)中心）、100Gbps（長距離傳輸），以太網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，成為局域網(wǎng)技術(shù)的主流局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方式-WLAN無線局域網(wǎng)傳統(tǒng)局域網(wǎng)技術(shù)都要求用戶通過特定的電纜和接頭接入網(wǎng)絡(luò)，無法滿足日益增長的靈活性、移動(dòng)性接入需求。無線局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)使計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間可以在一個(gè)特定范圍內(nèi)進(jìn)行快速的無線通信，因而在與便攜式設(shè)備的互相促進(jìn)中獲得快速發(fā)展，得到了廣泛應(yīng)用。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層1.以太網(wǎng)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)DIXEthernetV2：世界上第一個(gè)局域網(wǎng)產(chǎn)品（以太網(wǎng)）的規(guī)約。IEEE802.3：第一個(gè)IEEE的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。這兩種標(biāo)準(zhǔn)的硬件實(shí)現(xiàn)可以在同一個(gè)局域網(wǎng)上互操作。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)只有很小的差別，因此很多人也常把802.3局域網(wǎng)簡稱為“以太網(wǎng)”。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層分為2個(gè)子層局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物理層站點(diǎn)1網(wǎng)絡(luò)層物理層邏輯鏈路控制LLCLLC媒體接入控制MACMAC數(shù)據(jù)鏈路層站點(diǎn)2LLC子層看不見下面的局域網(wǎng)邏輯鏈路控制LLC(LogicalLinkControl)子層：與傳輸媒體無關(guān)。（不重要了）媒體接入控制MAC(MediumAccessControl)子層：與傳輸媒體有關(guān)。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層2.適配器的作用重要功能：進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換。對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層2.適配器的作用至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計(jì)算機(jī)并行通信硬件地址IP地址計(jì)算機(jī)通過適配器和局域網(wǎng)進(jìn)行通信數(shù)據(jù)鏈路層3.2CSMA/CD協(xié)議CSMA/CD協(xié)議共享式以太網(wǎng)最早的以太網(wǎng)：將許多計(jì)算機(jī)都連接到一根總線上。總線特點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)廣播通信，簡單，可靠。B向所有站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)CDAE匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）匹配電阻B接受接受接受接受CSMA/CD協(xié)議為了實(shí)現(xiàn)一對一通信，將接收站的硬件地址寫入幀首部中的目的地址字段中。僅當(dāng)數(shù)據(jù)幀中的目的地址與適配器硬件地址一致時(shí)，才能接收這個(gè)數(shù)據(jù)幀。B向D發(fā)送數(shù)據(jù)CDAE匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）匹配電阻B只有D接受B發(fā)送的數(shù)據(jù)接受不接受不接受不接受CSMA/CD協(xié)議總線缺點(diǎn)：多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送時(shí)，會產(chǎn)生發(fā)送碰撞或沖突，導(dǎo)致發(fā)送失敗。B向D發(fā)送數(shù)據(jù)CDAE匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）匹配電阻BE向A發(fā)送數(shù)據(jù)CSMA/CD協(xié)議以太網(wǎng)采取的2種重要措施(1)采用較為靈活的無連接的工作方式。不必先建立連接就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。對發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不進(jìn)行編號，也不要求對方發(fā)回確認(rèn)。提供不可靠的交付服務(wù)盡最大努力的交付。對有差錯(cuò)幀是否需要重傳則由高層來決定。同一時(shí)間只能允許一臺計(jì)算機(jī)發(fā)送以太網(wǎng)采用最簡單的隨機(jī)接入。使用CSMA/CD協(xié)議減少?zèng)_突發(fā)生的概率。CSMA/CD協(xié)議以太網(wǎng)采取了兩種重要的措施(2)發(fā)送的數(shù)據(jù)都使用曼徹斯特

(Manchester)編碼。曼徹斯特1111100000比特流差分曼徹斯特曼徹斯特編碼缺點(diǎn)：所占的頻帶寬度比原始的基帶信號增加了一倍。CSMA/CD協(xié)議CSMA/CD協(xié)議的要點(diǎn)CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)：載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測。多點(diǎn)接入：說明這是總線型網(wǎng)絡(luò)。許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式連接在一根總線上。載波監(jiān)聽：即“邊發(fā)送邊監(jiān)聽”。不管在想要發(fā)送數(shù)據(jù)之前，還是在發(fā)送數(shù)據(jù)之中，每個(gè)站都必須不停地檢測信道。碰撞檢測：適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)，邊檢測信道上的信號電壓的變化情況。電壓擺動(dòng)值超過一定的門限值時(shí)，就認(rèn)為總線上至少有兩個(gè)站同時(shí)在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了碰撞（或沖突）。CSMA/CD協(xié)議CSMA/CD協(xié)議工作流程準(zhǔn)備發(fā)送偵聽到載波？開始發(fā)送，同時(shí)進(jìn)行碰撞檢測檢測到碰撞？發(fā)送，直到完畢載波偵聽停止發(fā)送等待隨機(jī)時(shí)間是，信道忙是否否先聽后發(fā)邊發(fā)邊聽沖突停發(fā)隨機(jī)延遲后重發(fā)（退避重發(fā)）一些舊的、半雙工、共享式網(wǎng)絡(luò)中使用基本淘汰數(shù)據(jù)鏈路層4.1以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的發(fā)展以太網(wǎng)由Xerox公司PARC研究中心于1973年5月22日首次提出。以太網(wǎng)類型：10M以太網(wǎng)（標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)）100M以太網(wǎng)（快速以太網(wǎng)）1000M以太網(wǎng)（千兆以太網(wǎng)）

10G以太網(wǎng)（萬兆以太網(wǎng)）……以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)10Base－2使用直徑為0.2英寸、阻抗為50Ω細(xì)同軸電纜，也稱細(xì)纜以太網(wǎng)，最大網(wǎng)段長度為185m，基帶傳輸方法，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型；10Base－2組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：細(xì)同軸電纜、帶有BNC插口的以太網(wǎng)卡、中繼器、T型連接器、終結(jié)器等。10Base－T使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長度為100m，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型。10Base－T組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的以太網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)、RJ-45插頭等。10Base－5使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長度為500m，傳輸速度為1Mbps。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)常見線纜類型傳輸距離10BASE-5粗同軸電纜500m10BASE-2細(xì)同軸電纜200m10BASE-T雙絞線100m標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)快速以太網(wǎng)100BASE-TX:采用兩對屏蔽雙絞線或高質(zhì)量的5類非屏蔽雙絞線；100BASE-FX:采用兩根光纖，一根用于發(fā)送，一根用于接收。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)常見線纜類型傳輸距離100Base—TXEIA/TIA5類（UTP）非屏蔽雙絞線2對100m100Base—FX多模光纖（MMF）線纜550m-2km單模光纖（SMF）線纜大于2km以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)千兆以太網(wǎng)1000BASE-T:IEEE802.3ab，5類非屏蔽雙絞線1000BASE-X:IEEE802.3z，多模光纖、單模光纖和150歐平衡屏蔽式雙絞線。1000BASE-CX:由于最大長度25米，現(xiàn)在應(yīng)用已經(jīng)很少。1000BASE-SX:短波850nm，激光范圍（770～860nm）只用于多模光纖。1000BASE-LX:長波1310nm，激光范圍（1270～1355nm）主要用于單模光纖，但也可以用于多模光纖。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)萬兆以太網(wǎng)串行的10GBase-S/L/E-R/W：10GBase-S：短距；850nm；多模。10GBase-L：長距；1310nm；單模。10GBase-E：超長距；1550nm；單模。W=WANPHY廣域網(wǎng)物理層,9.95328Gb/s碼率,采用SONETSTS-192c及SDHVC-4-64C封裝，可以使用DWDM或SDH/SONET光／傳輸網(wǎng)作傳送，使10G以太網(wǎng)無縫接入SDH。R=LANPHY局域網(wǎng)物理層,10.3125Gb/s碼率。4路并行WDM(波分復(fù)用)的10GBase-LX4：10GBase-LX4：1310nm；多模。10GBase-LX4：1310nm；單模。數(shù)據(jù)鏈路層4.2MAC地址和幀結(jié)構(gòu)1.MAC層的硬件地址注意：如果連接在局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器安裝有多個(gè)適配器，這樣的主機(jī)或路由器就有多個(gè)“地址”。更準(zhǔn)確些說，這種48位“地址”應(yīng)當(dāng)是某個(gè)接口的標(biāo)識符。硬件地址又稱為物理地址，或MAC地址。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)為局域網(wǎng)規(guī)定了一種48位的全球地址（簡稱為地址）是指局域網(wǎng)上的每一臺計(jì)算機(jī)中固化在適配器的ROM中的地址。以太網(wǎng)的MAC層標(biāo)識網(wǎng)卡、全球唯一、固定不變48位的MAC地址組織唯一標(biāo)識符擴(kuò)展唯一標(biāo)識符3字節(jié)（24位）3字節(jié)（24位）48位的MAC地址（EUI-48）IEEE注冊管理機(jī)構(gòu)RA負(fù)責(zé)向廠家分配前3個(gè)字節(jié)(即高24位)，稱為組織唯一標(biāo)識符OUI(OrganizationallyUniqueIdentifier)。廠家自行指派后3個(gè)字節(jié)(即低24位)，稱為擴(kuò)展標(biāo)識符(extendedidentifier)。必須保證生產(chǎn)出的適配器沒有重復(fù)地址。地址被固化在適配器的ROM中。以太網(wǎng)的MAC層MAC地址的表示以太網(wǎng)的MAC層一個(gè)MAC地址有48

bit，6

Byte。MAC地址通常采用“十六進(jìn)制”+“-”表示。001E10DDDD02000000000001111000010000110111011101110100000010十六進(jìn)制二進(jìn)制0001=1冪位2322212084211110=8+4+2=14=E十六進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換6Byte48

bit如:00-1E-10-DD-DD-02，或001E-10DD-DD02232221208421MAC地址的分類以太網(wǎng)的MAC層OUI（OrganizationallyUniqueIdentifier）：廠商代碼，由IEEE分配，3

Byte，24

bit。（華為00e0.fc）制造商分配：3Byte，24

bitMAC地址分類：OUI制造商分配XXXXXXX0單播MAC地址組播MAC地址廣播MAC地址XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX111111111111111111111111111111111111111111111111OUI非OUI非OUI00-1E-10-DD-DD-0201-80-C2-00-00-01FF-FF-FF-FF-FF-FF舉例適配器具有過濾功能每收到一個(gè)MAC幀，先用硬件檢查幀中的MAC地址。如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進(jìn)行其他的處理。否則就將此幀丟棄，不再進(jìn)行其他的處理。“發(fā)往本站的幀”包括以下3種幀：單播(unicast)幀（一對一）廣播(broadcast)幀（一對全體）多播(multicast)幀（一對多）以混雜方式(promiscuousmode)工作的以太網(wǎng)適配器只要“聽到”有幀在以太網(wǎng)上傳輸就都接收下來。以太網(wǎng)的MAC層2.MAC幀的格式常用的以太網(wǎng)MAC幀格式有2種標(biāo)準(zhǔn)：DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)最常用的MAC幀是以太網(wǎng)V2的格式。以太網(wǎng)的MAC層以太網(wǎng)MAC幀格式以太網(wǎng)的MAC層Ethernet_II格式D.MACS.MACType用戶數(shù)據(jù)FCSD.MACS.MACLengthLLCSNAP用戶數(shù)據(jù)FCSIEEE802.3格式OrgCodeType3B2B6B6B2B46-1500B4B6B6B2B38-1492B4B3B5B數(shù)據(jù)幀的總長度：64-1518

Byte1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符7字節(jié)1字節(jié)8字節(jié)以太網(wǎng)MAC幀格式以太網(wǎng)的MAC層Ethernet_II格式D.MACS.MACType用戶數(shù)據(jù)FCSD.MACS.MACLengthLLCSNAP用戶數(shù)據(jù)FCSIEEE802.3格式OrgCodeType3B2B6B6B2B46-1500B4B實(shí)踐：嘗試抓包分析自己電腦網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)幀6B2B38-1492B4B3B5B數(shù)據(jù)幀的總長度：64-1518

Byte協(xié)議如何知道幀結(jié)束了？無效的MAC幀數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段的值不一致；幀的長度不是整數(shù)個(gè)字節(jié)；用戶收到的幀檢驗(yàn)序列FCS查出有差錯(cuò)；數(shù)據(jù)字段的長度不在46~1500字節(jié)之間。有效的MAC幀長度為64~1518字節(jié)之間。對于檢查出的無效MAC幀就簡單地丟棄。以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。以太網(wǎng)的MAC層數(shù)據(jù)鏈路層4.3沖突域和廣播域擴(kuò)展以太網(wǎng)以太網(wǎng)集線器光纖光纖調(diào)制解調(diào)器光纖調(diào)制解調(diào)器主機(jī)集線器（物理層）交換機(jī)（鏈路層）N個(gè)用戶共享集線器提供的帶寬B。平均每個(gè)用戶僅占有B/N的帶寬。交換機(jī)為每個(gè)端口提供帶寬B。N個(gè)用戶，每個(gè)用戶獨(dú)占帶寬B。交換機(jī)總?cè)萘窟_(dá)B

×N。擴(kuò)展以太網(wǎng)用集線器擴(kuò)展以太網(wǎng)使原來屬于不同碰撞域（沖突域）的計(jì)算機(jī)能夠跨碰撞域通信。擴(kuò)大了以太網(wǎng)覆蓋的地理范圍。優(yōu)點(diǎn)碰撞域增大了，總的吞吐量未提高。如果使用不同的以太網(wǎng)技術(shù)（如數(shù)據(jù)率不同），那么就不能用集線器將它們互連起來。缺點(diǎn)擴(kuò)展以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多接口網(wǎng)橋。通常有十幾個(gè)或更多的接口。每個(gè)接口都直接與一個(gè)單臺主機(jī)或另一個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)相連，并且一般都工作在全雙工方式。以太網(wǎng)交換機(jī)具有并行性。能同時(shí)連通多對接口，使多對主機(jī)能同時(shí)通信。相互通信的主機(jī)都獨(dú)占傳輸媒體，無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。每一個(gè)端口和連接到端口的主機(jī)構(gòu)成了一個(gè)碰撞域。沖突域（碰撞域）沖突域和廣播域沖突域是指連接在同一共享介質(zhì)上的所有節(jié)點(diǎn)的集合，沖突域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)競爭同一帶寬，一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的報(bào)文（無論是單播、組播、廣播），其余節(jié)點(diǎn)都可以收到。主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)D早期的以太網(wǎng)1個(gè)沖突域在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中，同一介質(zhì)上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享鏈路帶寬，爭用鏈路的使用權(quán)，這樣就會發(fā)生沖突。同一介質(zhì)上的節(jié)點(diǎn)越多，沖突發(fā)生的概率越大。主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C交換機(jī)A交換機(jī)B主機(jī)D交換機(jī)組網(wǎng)5個(gè)沖突域交換機(jī)不同的接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)獨(dú)立，各接口屬于不同的沖突域，因此有效地隔離了網(wǎng)絡(luò)中物理層沖突域，使得通過它互連的主機(jī)（或網(wǎng)絡(luò)）之間不必再擔(dān)心流量大小對于數(shù)據(jù)發(fā)送沖突的影響。解決機(jī)制：CSMA/CD隔離沖突域每個(gè)接口相當(dāng)于1個(gè)獨(dú)立的沖突域沖突廣播域沖突域和廣播域廣播報(bào)文所能到達(dá)的整個(gè)訪問范圍稱為二層廣播域，簡稱廣播域，同一廣播域內(nèi)的主機(jī)都能收到廣播報(bào)文（廣播幀）。主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)D廣播報(bào)文早期的以太網(wǎng)1個(gè)廣播域主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C交換機(jī)A交換機(jī)B主機(jī)D交換機(jī)組網(wǎng)1個(gè)廣播域廣播報(bào)文在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中，同一介質(zhì)上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享鏈路，一臺設(shè)備發(fā)出的廣播報(bào)文，所有設(shè)備均會收到。交換機(jī)對廣播報(bào)文會向所有的接口都轉(zhuǎn)發(fā)，所以交換機(jī)的所有接口連接的節(jié)點(diǎn)屬于一個(gè)廣播域。如何擴(kuò)大局域網(wǎng)連接范圍，同時(shí)避免沖突？沖突域和廣播域如何擴(kuò)大局域網(wǎng)連接范圍，同時(shí)避免大量廣播干擾？思考：數(shù)據(jù)鏈路層4.4交換機(jī)工作原理以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理根據(jù)數(shù)據(jù)幀目的MAC地址和交換機(jī)MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)Port1Port2Port3Port4交換機(jī)泛洪(Flooding)Port1Port2Port3Port4交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)(Forwarding)

Port1Port2Port3Port4交換機(jī)丟棄(Discarding)數(shù)據(jù)幀1.廣播幀-目的MAC為廣播2.未知單播幀-不知道目的MAC在哪個(gè)接口單播或組播-根據(jù)目的MAC選擇相應(yīng)接口不能轉(zhuǎn)發(fā)的情況以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理交換機(jī)MAC地址學(xué)習(xí)GE0/0/1GE0/0/2主機(jī)1主機(jī)2IP2：192.168.1.2MAC2：0050-5600-0002交換機(jī)的MAC地址表初始情況，交換機(jī)的MAC地址表是空的。交換機(jī)MAC地址Port1IP1：192.168.1.1MAC1：0050-5600-0001以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理交換機(jī)MAC地址學(xué)習(xí)GE0/0/1GE0/0/2GE0/0/3主機(jī)1主機(jī)2主機(jī)1發(fā)出的數(shù)據(jù)幀交換機(jī)查MAC地址表（注：假設(shè)主機(jī)1已知主機(jī)2的MAC地址）源MAC：MAC1目的MAC：MAC2主機(jī)1發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)2。交換機(jī)GE0/0/1口接收到數(shù)據(jù)幀后，在MAC地址表中查詢該幀的目的MAC地址，發(fā)現(xiàn)沒有對應(yīng)表項(xiàng)，則收到的數(shù)據(jù)幀是“未知單播幀”。交換機(jī)2IP2：192.168.1.2MAC2：0050-5600-0002IP1：192.168.1.1MAC1：0050-5600-0001MAC地址Port以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理交換機(jī)MAC地址學(xué)習(xí)GE0/0/1GE0/0/2GE0/0/3主機(jī)1主機(jī)2交換機(jī)在MAC地址表中沒有查到對應(yīng)表項(xiàng)，則交換機(jī)對該單播幀執(zhí)行泛洪操作。同時(shí)，交換機(jī)學(xué)習(xí)該數(shù)據(jù)幀的源MAC地址，并創(chuàng)建對應(yīng)的MAC地址表項(xiàng)，與接收口GE0/0/1關(guān)聯(lián)。交換機(jī)3交換機(jī)查MAC地址表MAC地址PortMAC1GE0/0/1主機(jī)1發(fā)出的數(shù)據(jù)幀源MAC：MAC1目的MAC：MAC2IP2：192.168.1.2MAC2：0050-5600-0002IP1：192.168.1.1MAC1：0050-5600-0001以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理交換機(jī)MAC地址學(xué)習(xí)GE0/0/1GE0/0/2GE0/0/3主機(jī)1主機(jī)2主機(jī)2發(fā)出的數(shù)據(jù)幀源MAC：MAC2目的MAC：MAC1交換機(jī)其他端口連接的主機(jī)，也會收到該數(shù)據(jù)幀，但是會丟棄。主機(jī)2收到并處理該數(shù)據(jù)幀，向主機(jī)1回復(fù)，將數(shù)據(jù)幀發(fā)往交換機(jī)。交換機(jī)4IP2：192.168.1.2MAC2：0050-5600-0002IP1：192.168.1.1MAC1：0050-5600-0001以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理交換機(jī)MAC地址學(xué)習(xí)GE0/0/1GE0/0/2主機(jī)1主機(jī)2交換機(jī)查MAC地址表MAC地址PortMAC1GE0/0/1MAC2GE0/0/2交換機(jī)在MAC地址表中查到了對應(yīng)表項(xiàng)，則交換機(jī)對該單播幀執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作，將數(shù)據(jù)幀從GE0/0/1口轉(zhuǎn)發(fā)出去。同時(shí)，交換機(jī)學(xué)習(xí)該數(shù)據(jù)幀的源MAC地址，并創(chuàng)建對應(yīng)的MAC地址表項(xiàng)，與接收口GE0/0/2關(guān)聯(lián)。交換機(jī)5主機(jī)2發(fā)出的數(shù)據(jù)幀源MAC：MAC2目的MAC：MAC1IP2：192.168.1.2MAC2：0050-5600-0002IP1：192.168.1.1MAC1：0050-5600-0001以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理交換機(jī)自學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)幀的步驟歸納從接收的幀中取出源地址交換表中有該地址嗎？更新交換表中的該地址項(xiàng)（接口和有效時(shí)間）將該地址加入交換表（地址、接口和有效時(shí)間）從接收的幀中取出目的地址交換表中有該地址嗎？向指定接口轉(zhuǎn)發(fā)向所有其他接口轉(zhuǎn)發(fā)（進(jìn)入的接口除外）不能轉(zhuǎn)發(fā)的情況？丟棄開始結(jié)束有無無有是否以太網(wǎng)交換機(jī)工作原理思考：MAC地址PortMAC1GE0/0/1MAC2GE0/0/2同一個(gè)MAC地址，能否對應(yīng)多個(gè)接口？同一個(gè)接口，能夠?qū)?yīng)多個(gè)MAC地址？數(shù)據(jù)鏈路層5.虛擬局域網(wǎng)技術(shù)01OPTION傳統(tǒng)以太網(wǎng)的問題在典型交換網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某臺主機(jī)發(fā)送一個(gè)廣播幀或未知單播幀時(shí)，該數(shù)據(jù)幀會被泛洪，甚至傳遞到整個(gè)廣播域。廣播域越大，產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)安全問題、垃圾流量問題，就越嚴(yán)重。單播幀PC1PC2有效流量垃圾流量SW1SW2SW3SW4SW5SW6SW7（注：假定此時(shí)SW1、SW3、SW7的MAC地址表中存在關(guān)于PC2的MAC地址表項(xiàng)，但SW2和SW5不存在關(guān)于PC2的MAC地址表項(xiàng)。）二層廣播域(廣播域)VLAN簡介02OPTION虛擬局域網(wǎng)

(VLAN,VirtualLAN)PC2SW1SW2SW3SW4SW5SW6SW7PC1VLAN網(wǎng)絡(luò)(多個(gè)廣播域)廣播幀虛擬局域網(wǎng)VLAN可以隔離廣播域。特點(diǎn)：不受地域限制。同一VLAN內(nèi)的設(shè)備才能直接進(jìn)行二層通信。VLAN簡介01OPTION如何實(shí)現(xiàn)VLANSwitch1與Switch2同屬一個(gè)企業(yè)，該企業(yè)統(tǒng)一規(guī)劃了網(wǎng)絡(luò)中的VLAN。其中VLAN10用于A部門，VLAN20用于B部門。A、B部門的員工在Switch1和Switch2上都有接入。PC1發(fā)出的數(shù)據(jù)經(jīng)過Switch1和Switch2之間的鏈路到達(dá)了Switch2。如果不加處理，后者無法判斷該數(shù)據(jù)所屬的VLAN，也不知道應(yīng)該將這個(gè)數(shù)據(jù)輸出到本地哪個(gè)VLAN中。PC3VLAN20PC2PC1123Switch145543Switch221數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀VLAN10VLAN20PC4VLAN10VLAN原理02OPTIONVLAN標(biāo)簽（VLANTAG）交換機(jī)如何識別接收到的數(shù)據(jù)幀屬于哪個(gè)VLAN？VLAN10VLAN20收到了數(shù)據(jù)幀，它們屬于哪個(gè)VLAN？20VLAN標(biāo)簽要使交換機(jī)能夠分辨不同VLAN的報(bào)文，需要在報(bào)文中添加標(biāo)識VLAN信息的字段。IEEE802.1Q協(xié)議規(guī)定，在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀中加入4個(gè)字節(jié)的VLAN標(biāo)簽，又稱VLANTag，簡稱Tag。SW1SW2VLAN原理03OPTIONVLAN數(shù)據(jù)幀TPID(0x8100)PRICFIVLANID16bit3bit1bit12bit目的MAC地址源MAC地址類型DataFCS原始以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀（無標(biāo)記幀，Untagged幀）802.1QTag802.1Q幀（標(biāo)記幀，Tagged幀）目的MAC地址源MAC地址類型DataFCSTag在此處插入802.1QTagTPID（標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)識符）：標(biāo)識數(shù)據(jù)幀的類型，值為0x8100時(shí)表示802.1Q幀。PRI（優(yōu)先級）：標(biāo)識幀的優(yōu)先級，主要用于QoS。CFI（標(biāo)準(zhǔn)格式指示符）：在以太網(wǎng)環(huán)境中，該字段的值為0。VLANID（VLAN標(biāo)識符）：標(biāo)識該幀所屬的VLAN。如果不支持802.1Q的設(shè)備收到這樣的幀，會將其丟棄。VLAN原理04OPTIONVLAN的實(shí)現(xiàn)Switch1和Switch2之間的鏈路要承載多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)，需要一種基于VLAN的數(shù)據(jù)“標(biāo)記”手段，以便對不同VLAN的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行區(qū)分。IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)（也被稱為Dot1Q）定義了該“標(biāo)記”方法。該標(biāo)準(zhǔn)對傳統(tǒng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行修改，在幀頭中插入802.1QTag，而在該Tag中，便可以寫入VLAN信息。PC3VLAN20PC2PC1123Switch145543Switch221VLAN10VLAN20PC4VLAN10原始數(shù)據(jù)幀1原始數(shù)據(jù)幀2原始數(shù)據(jù)幀2原始數(shù)據(jù)幀1打了標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀打了標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀VLAN原理05OPTIONVLAN的劃分方式整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是如何劃分VLAN的？SW1主機(jī)1主機(jī)2主機(jī)3主機(jī)4GE0/0/1GE0/0/2GE0/0/3GE0/0/410.0.1.1MAC110.0.2.1MAC210.0.1.2MAC310.0.2.2MAC4VLAN劃分方式VLAN10VLAN20基于接口GE0/0/1，GE0/0/3GE0/0/2，GE0/0/4基于MAC地址MAC1，MAC3MAC2，MAC4基于IP子網(wǎng)劃分10.0.1.*10.0.2.*基于協(xié)議劃分IPIPv6基于策略10.0.1.*+GE0/0/1+MAC110.0.2.*+GE0/0/2+MAC2VLAN原理01OPTION以太網(wǎng)二層接口類型Access接口Trunk接口接口類型Access接口交換機(jī)上常用來連接用戶PC、服務(wù)器等終端設(shè)備的接口。Access接口所連接的這些設(shè)備的網(wǎng)卡往往只收發(fā)無標(biāo)記幀。Access接口只能加入一個(gè)VLAN。Trunk接口Trunk接口允許多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)幀通過，這些數(shù)據(jù)幀通過802.1QTag實(shí)現(xiàn)區(qū)分。Trunk接口常用于交換機(jī)之間的互聯(lián)，也用于連接路由器、防火墻等設(shè)備的子接口。Hybrid接口Hybrid接口與Trunk接口類似，也允許多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)幀通過，這些數(shù)據(jù)幀通過802.1QTag實(shí)現(xiàn)區(qū)分。用戶可以靈活指定Hybrid接口在發(fā)送某個(gè)（或某些）VLAN的數(shù)據(jù)幀時(shí)是否攜帶Tag。VLAN10VLAN10VLAN20VLAN20VLAN接口類型

Access接口；GE0/0/1Access（VLAN10）交換機(jī)內(nèi)部接收幀發(fā)送幀10無標(biāo)記幀接口收到Untagged幀：接收該幀，并打上該接口PVID的Tag。GE0/0/1Access（VLAN10）交換機(jī)內(nèi)部10接口收到Tagged幀：當(dāng)該幀的VLANID與該接口的PVID相同時(shí)，接收該幀。當(dāng)該幀的VLANID與該接口的PVID不同時(shí)，丟棄該幀。GE0/0/1Access（VLAN10）交換機(jī)內(nèi)部無標(biāo)記幀幀的VLANID與接口PVID相同：先剝離該幀的Tag，然后再將其從該接口發(fā)出。GE0/0/1Access（VLAN10）交換機(jī)內(nèi)部20幀的VLANID與接口PVID不同：禁止將該幀從該接口發(fā)出。1010無標(biāo)記幀標(biāo)記幀10VLAN接口類型Trunk接口GE0/0/1Trunk（PVID=10）交換機(jī)內(nèi)部10無標(biāo)記幀接口收到Untagged幀：該幀打上PVID，當(dāng)PVID在該接口允許通過的VLAN列表里時(shí)接收該幀；當(dāng)PVID不在允許通過的VLAN列表里時(shí)，丟棄該幀。交換機(jī)內(nèi)部10接口收到Tagged幀：當(dāng)該幀的VLANID在該接口允許通過的VLAN列表里時(shí)，接收該幀，否則丟棄該幀。交換機(jī)內(nèi)部無標(biāo)記幀幀的VLANID與接口PVID相同：當(dāng)該幀的VLANID在該接口允許通過的VLAN列表中，則將該幀的Tag剝除，然后將其從該接口發(fā)送出去；如果VLANID不在允許通過的VLAN列表中則禁止將該幀從該接口發(fā)出。交換機(jī)內(nèi)部20幀的VLANID與接口PVID不同：當(dāng)該幀的VLANID在該接口允許通過的VLAN列表中，則保留該幀的Tag，然后將其從該接口發(fā)送出去；如果VLANID不在允許通過的VLAN列表中則禁止將該幀從該接口發(fā)出。1010允許通行的VLAN：10GE0/0/1Trunk（PVID=1）允許通行的VLAN：10GE0/0/1Trunk（PVID=10）允許通行的VLAN：10GE0/0/1Trunk（PVID=10）允許通行的VLAN：2020接收幀發(fā)送幀無標(biāo)記幀標(biāo)記幀10VLAN接口類型Access接口與Trunk接口舉例請描述主機(jī)之間數(shù)據(jù)訪問的全流程。SW1與SW2的Trunk接口SW1主機(jī)1主機(jī)2主機(jī)3主機(jī)4VLAN10VLAN10VLAN20VLAN20SW2PVID10PVID20PVID10PVID20PVID1PVID11020Access接口Trunk接口允許通過列表VLANID11020VLAN接口類型Hybrid接口GE0/0/1Hybrid（PVID=10）交換機(jī)內(nèi)部10接口收到Untagged幀：打上PVID，當(dāng)PVID在該接口允許通過的VLAN列表里時(shí)接收該幀；當(dāng)PVID不在允許通過的VLAN列表里時(shí)，丟棄該幀。交換機(jī)內(nèi)部10接口收到Tagged幀：當(dāng)該幀的VLANID在該接口允許通過的VLAN列表里時(shí)，接收該幀，否則丟棄該幀。交換機(jī)內(nèi)部無標(biāo)記幀幀的VLANID是該接口允許通過的VLANID：當(dāng)管理員通過命令設(shè)置發(fā)送該VLAN的幀時(shí)不攜帶Tag，則將該幀的Tag剝除，然后將其從該接口發(fā)送出。交換機(jī)內(nèi)部20幀的VLANID是該接口允許通過的VLANID：當(dāng)管理員通過命令設(shè)置發(fā)送該VLAN的幀時(shí)攜帶Tag，則保留該幀的Tag，然后將其從該接口發(fā)送出去。1010允許通行的VLAN：10GE0/0/1Hybrid（PVID=1）允許通行的VLAN：10GE0/0/1Hybrid（PVID=10）允許通行的VLAN：10GE0/0/1Hybrid（PVID=10）允許通行的VLAN：2020無標(biāo)記幀無標(biāo)記幀標(biāo)記幀10接收幀發(fā)送幀VLAN接口類型Hybrid接口舉例請描述主機(jī)訪問服務(wù)器的全流程。主機(jī)1主機(jī)2服務(wù)器VLAN10VLAN100VLAN20PVID10PVID1PVID11020SW1SW2Port1交換機(jī)1的允許通過列表Port1PVID20Port2PVID100Port1Port3Port3Port2Port3交換機(jī)2的允許通過列表Port1Port3Hybrid接口UntaggedVLANID110100UntaggedVLANID120100TaggedVLANID1020100TaggedVLANID1020100UntaggedVLANID11020100VLAN接口類型

Access接口接收數(shù)據(jù)幀Untagged數(shù)據(jù)幀，打上PVID，接收。Tagged數(shù)據(jù)幀，與PVID比較，相同則接收；不同則丟棄。Trunk接口接收數(shù)據(jù)幀Untagged數(shù)據(jù)幀，打上PVID，且VID在允許列表中，則接收；VID不在允許列表，則丟棄。Tagged數(shù)據(jù)幀，查看VID是否在允許列表中，在允許列表中，則接收；VID不在允許列表，則丟棄。Hybrid接口接收數(shù)據(jù)幀Untagged數(shù)據(jù)幀，打上PVID，且VID在允許列表中，則接收；VID不在允許列表中，則丟棄。Tagged數(shù)據(jù)幀，查看VID是否在允許列表中，在允許列表中，則接收；VID不在允許列表，則丟棄。發(fā)送數(shù)據(jù)幀VID與PVID比較，相同則剝離標(biāo)簽發(fā)送；不同則丟棄。發(fā)送數(shù)據(jù)幀VID在允許列表中，且VID與PVID一致，則剝離標(biāo)簽發(fā)送。VID在允許列表，但VID與PVID不一致，則直接帶標(biāo)簽發(fā)送。不在允許列表中，則直接丟棄。發(fā)送數(shù)據(jù)幀VID不在允許列表中，直接丟棄。VID在Untagged列表中，剝離標(biāo)簽發(fā)送。VID在Tagged列表中，帶標(biāo)簽直接發(fā)送。VLAN接口類型添加標(biāo)簽——只發(fā)生在接收時(shí)剝離標(biāo)簽——只發(fā)生在發(fā)送時(shí)什么情況添加標(biāo)簽——原來沒有標(biāo)簽（添加PVID）什么情況剝離標(biāo)簽——原來有標(biāo)簽，且標(biāo)簽與接口PVID相同

或者根據(jù)設(shè)置（hybrid接口）標(biāo)簽操作總結(jié)數(shù)據(jù)鏈路層6.生成樹協(xié)議Page120E0/2E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20E0/2E0/3目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20E0/5E0/6PCASWASWBPCB123二層環(huán)路問題交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)流程回顧PCASWASWBPCB二層環(huán)路問題交換機(jī)冗余鏈路PCASWASWB廣播12344E0/1E0/2E0/1E0/2E0/3二層環(huán)路問題廣播風(fēng)暴E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWASWB00-0D-56-BF-88-10目的MAC地址目的端口E0/200-0D-56-BF-88-10E0/200-0D-56-BF-88-10E0/4錯(cuò)誤目的端口二層環(huán)路問題MAC地址表震蕩ETH-TrunkHQ-CS-AHQ-CS-BHQ-AS-1STP阻塞此端口二層環(huán)路問題STP作用-消除環(huán)路ETH-TrunkHQ-CS-AHQ-CS-BHQ-AS-1STP啟用此端口鏈路故障二層環(huán)路問題STP作用-冗余備份STP的整個(gè)工作過程類似于一棵樹的成長過程。STP的基本工作原理為：

通過BPDU(BridgeProtocolDataUnit,橋接協(xié)議數(shù)據(jù)單元)的交互來傳遞STP計(jì)算所需要的條件，隨后根據(jù)特定的算法，阻塞特定端口，從而得到無環(huán)的樹形拓?fù)洹age126物理上，有環(huán)路！

邏輯上，無環(huán)路！STP工作原理端口角色描述RootPort根端口，非根交換機(jī)上離根交換機(jī)最近的端口（只有一個(gè)）。接收BPDU，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。DesignatedPort指定端口（每個(gè)網(wǎng)段有一個(gè)），發(fā)送BPDU，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。AlternatePort預(yù)備端口，阻塞作為備用接口，不向所連網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)任何數(shù)據(jù)（一個(gè)網(wǎng)段只有一個(gè)根端口、一個(gè)指定端口，其余預(yù)備）。STP工作原理交換機(jī)端口角色

第一步：選舉根交換機(jī)（RootBridge）

第二步：選舉根端口（RootPort）

第三步：選舉指定端口（DesignatedPort）

第四步：阻塞預(yù)備端口（AlternatePort）Page128STP工作原理STP流程ETH-TrunkHQ-CS-AHQ-CS-BHQ-AS-1RootBridgeSTP工作原理STP流程-選舉根交換機(jī)Page130ETH-TrunkHQ-CS-AHQ-CS-BHQ-AS-1RootBridgeRootPortRootPortSTP工作原理STP流程-選舉非根網(wǎng)橋的根端口ETH-TrunkHQ-CS-AHQ-CS-BHQ-AS-1RootBridgeRootPortRootPortDesignatedPortDesignatedPortDesignatedPort此處“網(wǎng)段”就是一個(gè)沖突域STP工作原理STP流程-選舉各網(wǎng)段的指定端口ETH-TrunkHQ-CS-AHQ-CS-BHQ-AS-1RootBridgeRootPortRootPortDesignatedPortDesignatedPortDesignatedPortAlternatePortSTP工作原理STP流程-阻塞預(yù)備端口STP通過BPDU(橋接協(xié)議數(shù)據(jù)單元)進(jìn)行生成樹計(jì)算，以及當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變時(shí)候，重新進(jìn)行收斂STP所使用的BPDU報(bào)文有兩類：配置BPDU拓?fù)渥兏麭PDU(TCNBPDU)STP報(bào)文BPDU域字

節(jié)說

明ProtocolIdentifier2總是0。ProtocolVersionIdentifier1總是0。BPDUType1當(dāng)前BPDU類型：0x00：配置BPDU。0x80：TCNBPDU。Flags1最低位=TC（TopologyChange，拓?fù)渥兓?biāo)志。最高位=TCA（TopologyChangeAcknowledgment，拓?fù)渥兓_認(rèn)）標(biāo)志。RootIdentifier8當(dāng)前根橋的BID。RootPathCost4本端口累計(jì)到根橋的開銷。BridgeIdentifier8本交換設(shè)備的BID。PortIdentifier2發(fā)送該BPDU的端口ID。MessageAge2該BPDU的消息年齡。如果配置BPDU是根橋發(fā)出的，則MessageAge為0。否則，MessageAge是從根橋發(fā)送到當(dāng)前橋接收到BPDU的總時(shí)間，包括傳輸延時(shí)等。實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，配置BPDU報(bào)文經(jīng)過一個(gè)橋，MessageAge增加1。MaxAge2消息老化年齡。缺省20秒。HelloTime2發(fā)送兩個(gè)相鄰BPDU的時(shí)間間隔。缺省2秒。STP報(bào)文BPDU

網(wǎng)橋ID（BridgeID）

端口ID（PortID）

根路徑成本Page135STP工作原理STP選舉判定條件網(wǎng)橋ID為交換機(jī)的身份標(biāo)識，具備全局唯一性。Page136網(wǎng)橋優(yōu)先級缺省值：32768網(wǎng)橋的MAC地址2字節(jié)6字節(jié)交換機(jī)的MAC，不是某接口的MAC4096的倍數(shù)STP工作原理網(wǎng)橋ID端口ID為交換機(jī)端口的身份標(biāo)識。端口優(yōu)先級缺省值：128端口編號4比特12比特16的倍數(shù)STP工作原理端口ID

根路徑成本為各網(wǎng)橋去往根網(wǎng)橋所要花費(fèi)的開銷，它由沿途各路徑成本（PathCost）疊加而來。（從某個(gè)口接收根信息的成本）路徑成本100路徑成本100SWASWCSWBROOTC的路徑成本為100+100=200STP工作原理根路徑成本ID端口速率鏈路類型802.1D-1998（思科默認(rèn)）802.1T（華為缺?。㎜egacy（華為自定義）065,535200,000,000200,00010Mbps半雙工全雙工2端口聚合3端口聚合4端口