【HCIA】08.交换机基础和VLAN

交换机基础

以太网协议

• 以太网是建立在CSMA/CD（Carrier Sence Multiple Access/Collision Detection,载波侦听/多路访问/冲突检测）机制上的广播型网络。先听后发，边听边发，冲突退让。
• 交换机每个端口都是独立的一个冲突域。

MAC地址

• MAC地址一共48位，占用6个Byte,前面24位由厂商向IEEE机构购买，后面24位由厂商自定义。通常采用16进制数表示。
• MAC地址是全球唯一的，MAC地址不可以变，基于制造商进行MAC地址分配。
• 一个十六进制数用4个二进制数表示，MAC地址一般分为6段，每段用两个十六进制表示（即8个二进制数），中间用--连接。

单播 组播 广播

• 一个MAC地址的第八位为1（16进制表示时第二个为奇数），则代表这个地址是组播地址。第八位为0（第二个为偶数），则代表这个地址是单播。
• 源地址只能是单播，不可能是广播或者组播
• 单播需要查mac地址表进行数据的转发，组播和广播需要进行泛洪数据（除了接收端向其他所有端口发送数据。）
• 单播和广播的区别在于接收端处理的方式不同。如果是广播则无条件的处理，组播则看一下自己是否在这个组中，如果在组中则处理，不在组中则丢弃。

交换机的工作原理

• 交换机任何时候接收到数据帧都要先学习或者刷新。学习的是源端口和MAC地址，生成mac地址表项后再去考虑转发。mac地址表老化时间为300s。
• 二层数据帧中，目的地址在前，源地址在后。
• 交换机的行为：

• • 泛洪（Flooding）：未知单播，组播，广播。
  • 转发（Forwarding）：按照MAC地址表的接口进行转发。
  • 丢弃（Discarding）：交换机收到一个目的为单播的数据帧，查表之后发现这个目的的端口就是接收数据帧的端口，则选择丢弃。

display mac-addressdisplay mac-address

VLAN

• 虚拟局域网，默认所有接口都在VLAN1。
• 不受地域限制，同一VLAN间的设备才能之间进行二层通信。
• VLAN的划分方式：基于接口划分、基于MAC地址划分、基于IP子网划分、基于协议划分、基于策略划分。

ACCESS接口

• 为什么要有tag，因为要知道他去找哪个虚拟的交换机

1. ACCESS接口接收到数据先进行判断，看看有无Tag。
2. 如果无Tag，就加上tag并且接收。
3. 如果有Tag,就去看tag是否等于pvid,如果等于则接收，tag不等于pvid则丢弃。
4. 发送的时候，剥离Tag，直接将原始数据发送。

TRUNK接口

Trunk接口也会有一个pvid,默认pvid是1。

HYBRID接口

发数据帧时看是否在允许列表中，不在则丢弃，在允许列表则看是否需要带tag,需要带tag则tag,不需要则untag。是否剥离不是由pvid和接口pvid是否相同决定，而是由tag还是untag决定。

1. 交换机hybrid接口连接pc时，需要untagged pc机所属的vlan，因为pc只能接收不带tagged的数据帧。这样交换机发出来的数据帧就不会带untagged。
2. port hybrid pvid 决定了pc属于那个vlan，决定了计算机上行的数据帧。

VLAN数据帧

• VLANid的范围是从0-4095，一共4096个数字，0和4095不能用，可以范围是1-4094。