昨日没有更新,主要是因为昨天和今天的两节课程是讲的同样的内容,分为12两部分。因此,我把两篇合在一起作为一篇。这一期的CCNA教程内容主要是简单的讲解了以太网LAN交换,轻微涉及到IP,主要内容在交换机这里。这节课讲交换机如何接受和转发帧,在转发帧的时候,如何发现其他点的MAC 地址,如何建立MAC地址表等。

上图表示了帧的构成,Data加上L3和L4组成了包,这部分本节课不涉及,我们主要观察OSI模型中L2的构成,下图可以看到L2 hearder有五个部分组成,分别是Preamble, SFD,destination,source,type or length,trailer部分就只有FCS。如下图所示,

首先我们来看前面两部分是Preamble和SFD,这两部分一起用来设备同步时钟的,SFD表明Preamble结束,帧的其他部分开始

Preamble 长度是7 byte(56 bits) :10101010 重复7次

SFD(Start Frame Delimiter):10101011

Destination 和Source分别代表着目的和源头的Mac地址,因为MAC地址一般是16进制例如:08:00:20:0A:8C:6D,可以看出这是6个16进制,因此回到我们这里用6个byte就可以表示,这里我们可以记住MAC地址是惟一的,每一个设备都有自己的MAC地址,不会有重复的。其中前一半是OUI(organization unique identify)是分配给厂家的,而后一半是厂家分配给设备的。

Type或者Length只有2个byte,用来表示不同的类型或者长度,举例来说用16进制 0x0800就代表IPv4,十进制就是2048,而二进制就是100000000000。而16进制0x86DD代表IPv6,用十进制就是34525,用二进制就是1000011011011101。这里可以记住0x后跟的就是16进制,或者Hexdecimal,或者可以看到字母ABCDEF。而十进制就是我们日常看到的,Decimal。二进制就是计算机的语言,Binary。而ping是0x0608

最后一个就是FCS(Frame Check Sequence),这个部分是4个byte,作用是用来运行CRC(cyclic redundancy check)算法检测接收到的数据。

简单总结一下,如下图所示,L2加的东西一共是26个byte

通常情况下,Preamble 和SFD不被考虑在ethernet header中,所以呢,只有header 和trailer加起来只有 6+6+2+4等于18个bytes,以太网最小的帧是64个byte,因此去掉这18个byte,中间packet的部分是46个byte,如果包中内容不够46个,后面的部分用0补齐,这一大堆0叫做padding。

接下来主要讲解了交换机如何去转发帧的,我们要分几种情况来看。第一种情况,交换机是没有建立自己的Mac地址表,那么一台连接到该设备的地址向给另外一台设备发一个数据,数据帧中有destination和source的mac地址。那么它向交换机发送的就是unicast frame。

然后该交换机会把source的mac地址添加到自己的mac地址表中(这个属于dynamic mac address,设备自己学习的不是人类手动给它输入的),可是它不知道目的地的mac地址,所以呢,这台交换机认为这是一个unknown unicast frame. 那么该交换机就必须广播一下寻找到目的mac地址,也就是flood。顾名思义,除去它接收到该帧的那个端口,其他每个端口它都把该帧发出去。

其他端口的设备接收到该帧后,如果mac地址不匹配那么就直接丢弃。而mac地址对应的那台设备会发送回一个reply,这时候当这个reply送回到交换机时候,交换机就会把该mac地址添加到自己的地址表中。然后它会发现这个reply中的目的mac地址已经存在于自己的表中,因此这是一个known unicast frame。该交换机会直接转发。

两台交换机连接到一起的原理也是一样。

这里注意一下,默认情况下交换机会把连续5分钟内未激活的mac地址从自己的mac地址表中删除

下面说一下另外一种可能,那么就是设备A只知道设备B的IP地址,但是不知道MAC地址怎么办?因此在发帧的时候必须要先j进行ARP(address resulution protocol)。这个arp是干啥的呢?就是用来发现已知L3 ip地址但是不知道L2 mac地址的。它分为两部分 ARP request 和ARP reply,顾名思义,发送出去request,得到reply。其中request是广播的,送到网络中所有的设备。而reply则是unicast。

这里要记住广播地址是FF:FF:FF:FF:FF:FF,因此arp request发送的destination mac地址就是全F

原理和上面讲的一样,只是多了一步arp的过程。

这里插入一个常用命令 PING,我们经常用ping来检测当前设备能否达到其他设备,来检测通不通,比如我经常断网后ping一下谷歌来看看我是不是断网了,网络延迟是多少。

ping和arp一样也是有request和reply,但是都是unicast没有广播,因为ping是有明确的ip目标的。ping用的是icmp echo request 和icmp echo reply

如果你的设备不知道某个地址的mac地址,那么你直接用ping会发现5次中的第一次是失败的,原因就是第一次会使用arp来得到对方的mac地址。

这里引入了两款软件,wireshark和GNS3,之后需要多研究一下这两款软件。

这里新学了几个命令,但是在cisco packet tracker中,最后两个命令不支持,需要使用GNS3

show mac address-table

clear mac adddress-table

clear mac address-table dynamic

clear mac address-table dynamic address 15:45:1a:3d:3e:22

clear mac addrss-table dynamic interface Gi0/0

接下来就是视频的部分,前两个是讲解视频,第三个是cisco packet tracker的视频

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Day5 Anki Flashcard下载:https://drive.google.com/file/d/1RK92o4qJAc0dlif73NNXDOz7jfqUeKr4/view?usp=sharing

Day6 Anki Flashcard下载:https://drive.google.com/file/d/1PBgn8yVUUDCs_qvgf-N45wE1Wm-bK0cI/view?usp=sharing

Day5 & 6 Cisco Packet Tracer 练习题下载:https://drive.google.com/file/d/1ejDNcGWQ0e9uLE-z_xKohambV8c7_FtD/view?usp=sharing


Chao

一个三天打鱼两天晒网的博主 拖延症严重患者 干啥啥不行,学啥啥不会

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