2_计算机网络_交换机-数据链路层-以太网-vlan-trunk
1、数据链路层
位于网络层与物理层之间
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
2、mac地址
mac地址是嵌入到网卡芯片里的，出产就配置好了，不需要我们去配置–》全球唯一，mac地址是可以改的。
以太网（ethernet）：就是我们平常的局域网
mac地址（硬件地址、物理地址）
mac地址是48位的；前24位代表厂商；后24位代表厂商生产的网卡的唯一标识，16进制是12位
limux里面查看：ip add ——00:0c:29:6b:da:85
windows里面查看：ipconfig -all ——物理地址 : 70-8B-CD-1F-A9-58
3、帧的格式
源mac： 6字节
目的mac： 6字节
数据：46~1500字节 mtu最大传输单元
帧校验序列：校验数据真伪，防止数据丢失
帧的范围： 64 ~1518 字节
MTU: 最大传输单元，数据在帧里最大只能是1500 字节
4、交换机（switch）
作用： 组件局域网
交换机里面有个mac地址表，记录所有连接到交换机的电脑mac地址和对应的接口；
mac地址表：mac地址+对应的端口号+vlan
mac地址表示存放在交换机的内存里的；
工作原理
假设一台新的交换机连了3台电脑，电脑向外发广播。
1、学习：学习帧里面的源mac地址写到mac地址表
2、转发：根据帧里的目的mac地址去转发，先查询下mac地址表里面是否有对应的目的mac地址对应的接口，有就单播转发，没有就广播（复制数据帧给除进来的接口以外的其他接口都发一份）
A电脑给B电脑发数据，最开始的时候是怎么知道B电脑的mac地址的？
数据封装的时候，并不是一来就封装mac地址的，自上而下是先封装ip地址的，再封装mac地址的。ip与mac之间有一个arp协议。发arp广播获得对方的mac地址。
arp协议（Address Resolution Protocol 地址解析协议）：将ip地址解析到对应的mac地址
帧里面若目的mac为ff:ff:ff:ff:ff:ff，这是帧里面的广播地址，交换机会广播到所有的接口。
交换机在俩种情况下会广播：
1.如果目的mac在mac地址表里没有，交换机就会广播转发；
2.目的mad地址是FF:FF:FF:FF:FF:FF ，交换机也会广播转发；
3.收到组播地址（mac地址的第8位为1的mac地址）的时候，也会广播的
5、广播风暴
网络环路+交换机的工作原理转发广播包；
大量的广播在交换机之间传输，消耗了所有交换机的cpu和内存，带宽资源，导致正常的数据帧都不能转发了。
后面网络越来越慢，最后数据发送不出去。
如何防范？
- 物理上检查不要形成环路
- 交换机的系统里启用STP协议 生成树协议STP spanning-tree （ 路，如果形成了环路，会自动阻断其中一条路。一般交换机会自动开启）
6、vlan
LAN 局域网 local area network
vlan 虚拟局域网 virtual local area network
广播域： 能够接受到同一个广播的区域
vlan 是逻辑分割局域网，很多电脑在同一个交换机上，我们人为的将它们分开，导致不能通信。
广播域
能够接收到同一个广播的区域；
分隔广播域：物理分隔、逻辑分隔
vlan是逻辑分隔局域网，很多电脑在同一个交换机上，我们人为将他分开，导致不能通信。
划分vlan的作用
隔离网络（隔离广播）；
增强安全性，不同的vlan默认是不能通信的；
默认情况下所有的接口都属于vlan1
傻瓜交换机默认所有接口都属于vlan1,不管是什么品牌的交换机。
xvlan： 对现有的vlan的扩展 --》可以有更加多的vlan
vlan ： 2~1001 1025~4094 可以自定义的vlan的范围
创建vlan
验证：相同vlan的主机在相同网段内可以通信，不同vlan的主机在相同网段内不可以通信
不同网段的主机需要通信，默认是需要经过路由器的。
使用Trunk解决不同交换机上的相同vlan的通信
基本的原则： 一个vlan对应一个网段
相同vlan，相同的网段是否可以通行? 可以
相同vlan，但是不同网段是否可以通信？ 不可以
不同vlan，相同的网段是否可以通信？ 不可以
不同vlan，不相同的网段是否可以通信？ 不可以
为什么不同vlan不可以通信？
编程角度：转发数据帧的时候，有if else语句判断。
协议是通过编程语言去实现的，转发数据是编程语言在做，中间是有大量的if else判断。
正常的数据帧到了交换机后，交换机会在里面插入一个vlan标签，这个修改的帧，只有交换机能识别。
destination address 目的地址 --》DA
source address 源地址 -->SA
7、trunk中继链路
trunk的作用
- 实现跨交换机的相同vlan之间的通信
- 不同的vlan都可以在trunk链路上传输
- vlan是虚拟局域网，用来隔离网络，隔离划分广播域，提高安全性。
- trunk是中继链路，用来实现跨交换机的相同vlan之间的通信。
交换机给往其他交换机的数据帧打上VLAN标记。数据帧到了交换机后，交换机会在里面插入一个vlan标记，这个修改了的整只有交换机之间可以看懂。
auto 随便
desirable 盼望，渴望
trunk 非常主动
nonegotiation 看破红尘
中继链路trunk详解
8、三层交换机
实现了不同vlan之间的通信；
即是交换机又有路由器的功能
9、链路聚合
思科设备-以太通道
——负载均衡
——高可用、容错。
作用：将多条链路捆绑成（逻辑上）一条链路——》提升带宽
总结
vlan——隔离广播域，划分不同的虚拟局域网
trunk——跨交换机的相同vlan之间的通信，它将数据从一个交换机到另外一个交换机的传输问题
以太通道——聚合多条线路，增加带宽，提供高可用性