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2009年软考网络工程师教程之十一
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本文为2009软考网络工程师教程第十一讲笔记。

通过对第十一讲的学习,并整理简要分时笔记如下,如若再不懂请参照视频。完整六十八讲视频见泳者雷敏播客,陆续上传中……

本讲主要内容:MAC地址、LAN(集线器、网桥、交换机)、VLAN等

02:00MAC地址:十六进制EUI-48地址,即6字节(48bit)

路由器由于同时连接在两个网络上,它有两个网卡和两个硬件地址。

最常用的MAC帧是DIXEthernetV2校准规定格式。

05:50网卡检查MAC地址

网卡从网络上每收到一个MAC帧,首先用硬件检测MAC帧中的MAC地址。若是发往本站的帧,则收下,包括:单播帧unicast、广播帧broadcast、多播帧multicast。否则直接丢弃,不作任何处理。

08:45以太网帧格式

·前8个字节,前同步码(7字节,全是10组合,实现比特同步)、帧开始定界符(1字节10101011)

·目的地址:6字节

·源地址:6字节

·长度/类型:2字节,类型指明上一层协议。

·数据:46-1500字节

·FCS:4字节,帧检测冗余位,32位生成多项式,出现未检测差错的机率1*10^(-14)

13:50无效MAC帧

·数据长度字段与数据实际长度不一致。

·数据长度超出46-1500B

·MAC帧长度超出64-1518B

·帧长不是整数字节。

·FCS检测出有差错,丢弃,不作重传等任何处理。

帧间最小间距:9.6微秒,相当于96bit的发送时间。所有工作站检测到总线空闲时,需等待9.6微秒才能发送数据帧,以使接收站有时间清理接收缓存,准备接收下一帧。

16:50集线器扩展局域网

优点:实现不同冲突域(碰撞域)的计算机通信,扩大了LAN的地理范围。

缺点:冲突域扩大,但吞吐量没有提高;不同速率的局域网不可互连。

集线器:实质是一个多端口的转发器。

17:30在DataLinkLayer扩展LAN

网桥:工作在数据链路层,根据MAC帧中目的地址对收到的数据帧进行转发。网桥中有站表,并有自动学习功能。

网桥是有过滤帧的功能的智能设备,能根据数据帧里的源地址和目的地址分别构造它的站表,以及根据站表和目的地址进行转发。

22:00网桥的优点:过滤通信量,扩大了物理范围,提高了可靠性,可互连不同速率、不同MAC子层的局域网。

网桥的缺点:增加了时延,无流量控制,不同MAC子层互连时延更大,只适合于用户不太多(几百个以内),通信量不太大的LAN,否则过多通信信息网络拥塞,广播风暴。

25:00网桥和集线器不同:

集线器转发数据帧不对传输介质进行检测。

网桥转发帧执行CSMA/CD算法,冲突则停止传输,执行退避算法。网桥无网卡,不会改变转发帧的源地址。

26:00透明网桥802.1D标准

工作站点发送帧不需要知道帧经过哪几个网桥,网桥对于工作站来说是看不见的,是透明的。

透明网桥采用生成树算法剔除网络中存在的回路。具体:网桥加标识号;选一个标识号最小的网桥作为生成树的根。

27:40帧的路由选择

源LAN和目的LAN端口相同,丢弃。(不能自己发给自已)

源LAN和目的LAN端口不同,转发。

目的LAN未知或是全1广播地址,则广播(除自己外的所有端口)

38:00源路由网桥SourceRoute

源路由网桥发送帧时,将详细路由信息放在帧首部;使用发现帧,记录所经过的路由,到达接收端自动返回。

·以太网交换机(多端口网桥),独占带宽,N*10Mb/s;集线器(多端口转发器),共享带宽,10/NMb/s。

46:00以太网交换机(第二层交换机)转发方式

存储转发:将整个数据帧先缓存,再转发,很大的时延。

直通交换:只接收到MAC帧首部目的MAC地址,即转发,时延小,最小到30微秒。转发快速,但有可能转发无效帧。很少发生。

48:40第三层交换机(路由交换机)

50:00VLAN(虚拟局域网)

802.1Q定义VLAN。

VLAN是一些LAN网段构成的与物理位置无关的逻辑组,只是LAN提供给用户的一种服务,将有共同需求的计算机放在一个VLAN中,非新型局域网。每个VLAN有明确的标识符。

52:00广播风暴

·普通HUB、SwithHUB(交换式集线器)会产生广播风暴

·路由交换机不会广播单播帧和广播帧。一个LAN使用多个交换机,没有划分VLAN,则容易产生广播风暴。

·VLAN技术限制了接收广播信息的工作站数,使网络不会因传播过多的广播信息(广播风暴)而引起性能变化。

VLAN在网络的第二层相互隔离,在第三层相互连通。

HUB不支持VLAN,三层交换机支持VLAN,二层交换机部分可支持VLAN。

VLAN划分:按端口划分;按MAC地址划分;其它。

VLAN以太网帧格式中,插入了4字节的VLAN标记。共支持2的12次方个VLAN,除去0和4095,VLAN标识可以在1-4094之间。一个局域网最多划分4094个VLAN。

【编辑推荐】

  1. 2009年软考网络工程师教程之十(视频)
  2. 2009年软考网络工程师教程之九(视频)
  3. 2009年软考网络工程师教程之八(视频)
责任编辑:张攀 来源: 新浪博客
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