5.数据链路层与交换机

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1、第4章内容回顾什么是综合布线系统综合布线系统的六大子系统槽管的规格、品种及铺设综合布线的工程设计要点工程设计整体考虑六大子系统的设计布线工程施工实用技术信息模块的压接技术布线技术和标识管理布线系统的测试与验收线缆的认证测试与验证测试布线工程的验收Page1/49数据链路层与交换机第5章本章目标能够正确接入交换机，并掌握Cisco交换机的基本操作了解数据链路层的功能了解以太网帧格式了解交换机的数据转发原理熟悉Cisco交换机的几种操作模式Page3/49本章结构数据链路层与交换机以太网启动信息数据转发原理全双工工作原理基本配置工作原理访问方法产

2、品概述－CiscoCatalyst2900系列数据链路层链路层设备－交换机CSMA/CD配置模式功能帧格式MAC地址内部交换方式Page4/49数据链路层的功能2－1数据链路层位于网络层与物理层之间物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层数据链路层协议比特（Bit）帧（Frame）包(Packet）主机A主机B数据单元Page5/49数据链路层的功能2－2数据链路层的功能数据链路的建立、维护与拆除帧包装、帧传输、帧同步帧的差错恢复流量控制Page6/49以太网以太网工作在数据链路层物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层物理层协议数据

3、链路层协议网络层协议比特帧包12主机A主机B数据单元层以太网Page7/49什么是以太网我们平常使用的局域网就是以太网①如果中间的线路是共享的，这条链路在同一时间由谁来使用呢？如何来保证这些主机能有序的使用共享线路，不发生数据的冲突？②如果主机A发出一个数据包给主机B，如何标识主机A和主机B呢？这就是主机的地址问题。③主机之间发送的数据，需要保证双方互相都能读懂，那么它们发送的数据的格式，是不是需要有一个统一的规范呢？Page8/49以太网采用CSMA/CDCSMA/CD—带冲突检测的载波监听多路访问以太网采用CSMA/CD避免信号的冲突工作

4、原理发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听若监听到冲突，则立即停止发送等待一段随机时间（称为退避）以后，再重新尝试Page9/49以太网MAC地址以太网地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备例如：00－06－1b－e3－93－6c00－0d－28－be－b6－42IBMCISCO24比特（供应商标识）24比特（供应商对网卡的唯一编号）对于目的地址：0–物理地址（单播地址）1–逻辑地址（组播地址）Page10/49以太网帧格式802.3以太网帧格式数据链路层封装7字节6字节6字节前导码目的地址源地址

5、类型/长度数据帧校验序列46～1500字节4字节1字节2字节帧启始定界符物理层封装大于0600H表示类型，小于0600H表示长度Page11/49以太网标准物理层数据链路层逻辑链路控制子层（LLC)介质访问控制子层（MAC)以太网IEEE802.2IEEE802.3Page12/49MAC子层与LLC子层2－1介质访问控制（MAC）子层（802.3）将上层交下来的数据封装成帧进行发送(接收时进行相反的过程，将帧拆卸)；实现和维护介质访访问控制协议，例如CSMA/CD；比特差错检测；MAC帧的寻址，即MAC帧由哪个站（源站）发出，被哪个站／哪些

6、站接收（目的站）。Page13/49MAC子层与LLC子层2－2逻辑链路控制（LLC）子层（802.2）建立和释放数据链路层的逻辑连接；提供与上层的接口；给帧加上序号。Page14/49以太网命名方法N－信号－物理介质N：以兆位为单位的数据速率，如10、100、1000信号：基带还是宽带物理介质：标识介质类型例如：100BASE-TX数据速率为100M基带，即物理介质为以太网专用UTP或STPPage15/49阶段总结数据链路层的功能以太网与数据链路层的关系以太网使用CSMA/CD以太网地址以太网帧格式Page16/49阶段练习以太网使用什么

7、算法来避免冲突？工作原理是什么？以太网帧的长度范围是多少？Page17/49以太网交换机交换机是用来连接局域网的主要设备交换机能够根据以太网帧中目标地址智能的转发数据，因此交换机工作在数据链路层交换机分割冲突域，实现全双工通信Page18/49交换机数据转发原理12－111B334422AABBA端口1端口1端口2端口2data端口3端口3主机11给主机33发送一个数据帧：目标地址：33源地址：11Page19/49交换机数据转发原理12－2AMAC地址端口号交换机A在接收到数据帧后，执行以下操作：交换机A查找MAC地址表交换机A学习主机11

8、的MAC地址交换机A向其他所有端口发送广播111Page20/49交换机数据转发原理12－311B334422AABBA端口1端口1端口2data端口2端口3端口3