二层报文转发详细流程.ppt

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1、二层交换机存储转发流程——学习交流学习内容：了解二层交换机在网络中的位置及其工作原理掌握二层交换机接收、处理和发送数据流程1.交换机在网络中的位置2.以太网帧结构3.交换机数据转发机制4.广播泛滥——VLAN的诞生5.VLAN的二层转发机制学习内容交换机在网络中的位置1.交换机在网络中的位置2.以太网帧结构2.1MAC地址介绍2.2以太网帧的封装3.交换机数据转发机制4.广播泛滥——VLAN的诞生5.VLAN的二层转发机制学习内容数据的封装：2.1MAC地址介绍MAC地址有48位，但它通常被表示为12位的十六进制数，MAC地址全球唯一，由IEEE对这些地址进行管理和分配。每个地址由两部分组

2、成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位二进制代表该供应商代码，剩下的24位由厂商自己分配我们公司的交换产品MAC地址都是以00:0a:5a开头的。MAC地址分类：单播地址：第一字节最低位为0，如00-27-19-9B-07-26多播地址：第一字节最低位为1，如01-27-19-98-07-26广播地址：48位全为1，即FF-FF-FF-FF-FF-FF2.2以太网帧的封装1.交换机在网络中的位置2.以太网帧结构3.交换机数据转发机制3.1交换机工作基本原理3.2交换机数据转发流程4.广播泛滥——VLAN的诞生5.VLAN的二层转发机制学习内容3.1交换机工作基本原理早期交换机的转发机制：

3、直通转发，存储转发，无碎片转发。交换机工作原理归纳起来，可以表述如下：（1）根据源MAC地址（SA）学习MAC地址表；（2）根据目的MAC地址(DA)查找MAC地址表表项；（3）根据查找结果转发报文；（4）采用地址自动学习和老化机制管理MAC地址表。3.2交换机数据转发流程交换机数据转发流程可用下图表示：1.交换机在网络中的位置2.以太网帧结构3.交换机数据转发机制4.广播泛滥——VLAN的诞生4.1VLAN的使命4.2VLAN的标准—802.1Q4.3几个重要概念5.VLAN的二层转发机制学习内容4.1VLAN的使命广播域：指的是网段中的一组设备，他们侦听在该网段上发送的所有广播。冲突域：

4、是一个以太网术语，指的是这样一种网络情形，即网段上的一台设备发送分组，该物理网段上的其他所有设备都必须侦听它。交换机的产生（CSMA/CD：载波侦听多路访问/冲突检测）使以太网告别了网络冲突，但是，对其广播泛滥及安全性较低问题却仍束手无策。广播报文通过网络及交换机将传遍归属于该局域网的所有主机，而该局域网内所有用户可以相互通信，使信息安全难以保证。VLAN的工作原则：将不需要相互通信的用户主机隔离起来，抑制广播域大小，解决广播泛滥问题；提高网络信息安全。4.2VLAN的标准—802.1QIEEE802.1q协议也就是“VirtualBridgedLocalAreaNetworks”（虚拟桥接

5、局域网，简称“虚拟局域网”）协议，主要规定了VLAN的实现方法。简而言之，802.1Q采用某种方式将用户主机发出的以太网帧打上特殊的标签（后面我们称之为VLANtagheader），用以区别用户所属VLAN，这种含VLANtagheader的帧，我们称之为802.1Q帧，如下图所示：TAG头：VLAN报文格式在原地之后增加了一个4个字节的802.1Q标签，其中包含了2个字节的标签协议标识TPID（TagProtocalIdentifer，它的值是0x8100），以及2个字节的标签控制信息TCI（TagControlInformation），TPID是IEEE定义的新的类型，标明这是加了80

6、2.1Q标签的报文。TCI：1、priority,这3为指明帧的优先级，一共8种（0-7）优先级，主要用于当交换机阻塞时，优先发送优先级高的数据包。2、CFI(CanoniaclFormatIndicator),这1位主要用于总线型的以太网与FDDI，令牌环网交换数据时的帧格式。3、VLANID,这是一个12位的域，指明VLAN的ID，2^12=4096，取值范围是0-4095，每个支持802.1Q协议的主机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明自己所属的VLAN4.3几个重要概念三种ID：（1）VID：802.1Q帧TAG字段所携带的表示该帧所属VLAN的ID。（2）PVID：二层交换机上

7、的所有端口必须指明的默认属于某个VLAN的ID，缺省情况下PVID=1。（3）TrunkAllowedVLANID：Trunk端口上必须标识的允许哪些VLAN报文通过。三种端口模式：（1）Access/untagged端口：若交换机上某端口所连设备（如PC）不能识别802.1Q帧，则通常将该端口设置为Access模式。（2）Trunk/tagged端口：若交换机上某端口所连设备（如交换机）能识别802.1Q帧