第三章 Lesson 27 交换机★★★★★第一部分为什么需要交换机假设有四台电脑。A B C D如果没有交换机。是不是谁也不能通信于是把大家连起来。A │ │ B ── Switch ── C │ │ D这样所有电脑都能通信。交换机的作用★★★★★一句话根据目的 MAC 地址转发数据帧。★★★★★这是考试最喜欢考的定义。记住交换机看的是 MAC 地址不是 IP 地址。第二部分交换机和集线器Hub有什么区别这是考试必考比较题。先看 Hub。Hub集线器例如A发送数据。A ↓ HubHub不知道发给谁。怎么办答案全部发送。例如B ← 收到 A → Hub → C ← 收到 D ← 收到是不是大家都收到效率很低。Switch交换机如果A发给C。A ↓ Switch交换机查表。知道C在哪个端口。于是只发送A ↓ Switch ↓ CB不知道。D不知道。是不是效率高很多第三部分交换机为什么知道发给谁答案因为它有一张MAC 地址表MAC Address Table★★★★★这是第三章最重要的知识点之一。例如交换机里面保存MAC地址 端口 00-AA-11-22 Port1 11-BB-22-33 Port2 22-CC-33-44 Port3以后收到数据。例如目的22-CC-33-44交换机查表。发现Port3。于是发Port3。第四部分MAC 地址表怎么来的很多同学都会问。老师提前配置不是。厂家写进去不是。答案交换机自己学习。★★★★★例如A第一次发送。源MAC 00-AA进入Port1。交换机马上记住00-AA ↓ Port1以后再看到00-AA。直接知道就在Port1。所以交换机越来越聪明。因为MAC 地址表越来越完整。第五部分交换机学习过程★★★★★来看完整过程。第一步A发送。源MAC A进入Port1。交换机学习A ↓ Port1第二步目的C。交换机查表。发现没有。怎么办答案广播Flood。★★★★★什么意思除了Port1。其他全部发送。Port2 Port3 Port4大家都收到。只有C回应。第三步C回复。源MAC C进入Port3。交换机再次学习C ↓ Port3以后A再找C。直接Port3。不用广播。这就是交换机学习 MAC 地址表。第六部分交换机转发过程★★★★★考试特别喜欢画图。例如A │Port1 │ Switch │ │ Port2│ │Port3 B CMAC 表A → Port1 B → Port2 C → Port3A发送给C。交换机查C ↓ Port3于是只发Port3。是不是特别简单第七部分交换机的三种转发方式了解教材有时会提。知道即可。① 存储转发Store and Forward整个帧全部收到。检查CRC。没问题。再发。优点可靠。② 直通交换Cut-through收到目的 MAC。马上开始转发。速度快。③ 无碎片交换了解即可。考试很少。第八部分交换机和路由器区别★★★★★这是考试超级喜欢比较的。交换机路由器数据链路层网络层看 MAC 地址看 IP 地址连接局域网连接不同网络转发帧转发数据包★★★★★一定要背。第九部分交换机为什么没有冲突上一课我们学CSMA/CD。共享网线会冲突。现在交换机每个端口独立。例如A ↓ Port1B↓ Port2是不是互不影响所以现代交换机基本没有冲突。★★★★★考试非常喜欢。第十部分交换机工作流程★★★★★完整过程收到帧 ↓ 读取源MAC ↓ 学习MAC地址 ↓ 读取目的MAC ↓ 查MAC地址表 ↓ 找到 ↓ 是 ↓ 定向转发 ↓ 否 ↓★★★★★这是考试综合题。第十一部分整个第三章知识串起来看看是不是已经全部连接起来了。应用层数据 ↓ IP数据报 ↓ 数据链路层 ↓ 封装成帧 ↓ 加入MAC地址 ↓ 加入CRC(FCS) ↓ 形成以太网帧 ↓ 交换机查MAC表 ↓ 转发 ↓是不是整个局域网已经会工作了第十二部分本课总结★★★★★交换机Switch │ ├── 工作在数据链路层 ├── 根据MAC地址转发 ├── 自动学习MAC地址 ├── 建立MAC地址表 ├── 未知目的MAC→广播 └── 已知目的MAC→定向转发第三章 Lesson 28 VLAN虚拟局域网★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐☆VLAN 本身不算特别难但广播域是考试重点。第一部分为什么需要 VLAN先来看一个公司。有三个部门交换机 ┌────┼────┐ │ │ │ 财务 技术 人事所有电脑都接在同一个交换机。是不是很好其实不好。为什么假设财务电脑发送广播。例如谁是192.168.1.10结果整个公司全部收到。财务 ✔ 技术 ✔ 人事 ✔是不是很多电脑根本不用收到这就是广播风暴。广播太多占用网络资源。于是出现了VLANVirtual LAN中文虚拟局域网。第二部分什么是 VLAN一句话把一个物理局域网划分成多个逻辑局域网。★★★★★这句话考试经常考。注意是逻辑划分。不是重新拉网线。例如原来一个交换机 ↓ 一个局域网现在一个交换机 ↓ VLAN10财务 ↓ VLAN20技术 ↓ VLAN30人事是不是一个交换机。变成三个局域网。第三部分VLAN 最大特点★★★★★一句话不同 VLAN 属于不同广播域。这是整节课最重要的一句话。一定背。例如财务发送广播。VLAN10 广播结果只有财务 收到。技术收不到。人事收不到。是不是广播变少了第四部分什么叫广播域★★★★★考试最喜欢。定义广播能够到达的范围就叫广播域。例如没有 VLAN。交换机 ↓ ABCDE广播全部收到。所以整个交换机一个广播域。有 VLAN。VLAN10 ABVLAN20 CD广播只能AB。不能CD。于是两个广播域。口诀一个 VLAN 一个广播域。★★★★★第五部分为什么不同 VLAN 不能通信例如VLAN10 AVLAN20 BA发送给B。交换机会阻止。为什么因为属于不同广播域。那怎么办答案需要路由器三层交换机也可以。★★★★★考试喜欢问。所以记一句同一VLAN ↓ 直接通信不同VLAN ↓ 路由器★★★★★第六部分交换机如何区分 VLAN交换机每个端口都可以属于不同 VLAN。例如Port1 ↓ VLAN10Port2 ↓ VLAN10Port3 ↓ VLAN20Port4 ↓ VLAN30是不是一个交换机变成多个网络。第七部分VLAN 的优点★★★★★教材经常总结。① 减少广播广播不会整个公司到处跑。② 提高安全性财务收不到技术广播。是不是更安全③ 易于管理例如财务全部VLAN10。以后新增财务电脑。直接加入VLAN10。不用重新布线。第八部分VLAN 标签了解考试偶尔考。交换机之间传输。需要知道属于哪个 VLAN。于是会加入一个802.1Q 标签。了解即可。本科考试一般不会计算。第九部分交换机与 VLAN 的关系很多学生容易混。记一句。交换机负责划分 VLAN。路由器负责连接 VLAN。★★★★★这是考试经典。第十部分交换机、Hub、路由器总结★★★★★HubSwitchRouter物理层数据链路层网络层广播MAC 转发IP 转发一个冲突域每端口独立冲突域连接不同网络一个广播域默认一个广播域可划分多个 VLAN隔离广播域★★★★★这是第三章最喜欢出的综合比较题。第十一部分整个局域网终于完整了来看完整流程。应用层 ↓ 网络层IP ↓ 数据链路层 ↓ MAC地址 ↓ CRC ↓ 以太网帧 ↓ 交换机 ↓ VLAN判断 ↓ 目的主机是不是第三章全部串起来了第十三部分本课总结★★★★★VLAN │ ├── 虚拟局域网 ├── 一个交换机划分多个逻辑网络 ├── 一个VLAN一个广播域 ├── 减少广播 ├── 提高安全 ├── 易于管理 └── 不同VLAN通信需要路由器Lesson 29 第三章总复习★★★★★第一部分一张图串起第三章★★★★★这是整个第三章最重要的一张图。请先整体看一遍。数据链路层 │ ┌───────────────┼───────────────┐ │ │ 功能 可靠传输 │ │ │ 滑动窗口 │ ▼ 封装成帧 │ ▼ 差错检测 │ CRCFCS │ ▼ 两种典型协议 ┌─────────────┐ │ │ PPP协议 以太网(Ethernet) │ ▼ MAC地址 │ ▼ CSMA/CD │ ▼ 交换机 │ ▼ VLAN这张图建议你抄到笔记本第一页。考试所有知识点都在这里。第二部分第三章知识链★★★★★假设你的电脑访问学校网站。真正发生了什么来看完整过程。① 应用层产生数据。例如HTTP 请求↓网络层加入IP 地址。↓数据链路层开始工作。② 封装成帧数据 ↓ Frame③ 加入 MAC 地址例如目的MAC 源MAC交换机以后就靠它。④ 计算 CRC算出FCS。放帧尾。保证数据有没有错。⑤ 形成以太网帧目的MAC 源MAC Type Data FCS⑥ 如果共享网络使用CSMA/CD。口诀先听后说边说边听。⑦ 到交换机交换机查MAC 地址表。找到目的端口。转发。⑧ 如果划分 VLAN先判断是不是同一个 VLAN。同一个直接转发。不同交给路由器。是不是整个第三章已经连起来了第三部分考试最爱比较★★★★★① MAC 地址 vs IP 地址这是必考。MAC 地址IP 地址物理地址逻辑地址网卡决定网络管理员或 DHCP 分配数据链路层网络层一般不变可以改变口诀MAC 找设备IP 找网络。② Hub vs SwitchHubSwitch广播定向转发物理层数据链路层冲突多基本无冲突没有 MAC 表有 MAC 表口诀Hub 全发Switch 查表。③ Switch vs RouterSwitchRouterMACIP数据链路层网络层同一局域网不同网络口诀交换机看 MAC路由器看 IP。④ PPP vs EthernetPPPEthernet点对点局域网Flag 定界MAC 地址拨号局域网第四部分考试数字★★★★★这一部分一定会出选择题。内容数值MAC 地址长度48 位6 字节PPP Flag01111110广播 MACFF-FF-FF-FF-FF-FF最小以太网帧64 字节这四个数字必须会默写。第五部分第三章口诀★★★★★数据链路层封装成帧CRC 检错。PPP点对点Flag01111110五个1插个0。滑动窗口窗口决定能发多少ACK决定窗口怎么滑。MAC 地址48位网卡身份证。CSMA/CD先听后说边说边听。Switch学习源 MAC查目的 MAC。VLAN一个 VLAN一个广播域。第六部分第三章终极思维导图★★★★★数据链路层 │ ┌────────────────────────┐ │ │ 封装成帧 差错检测 │ │ │ CRC(FCS) │ ▼ PPP协议 │ Flag01111110 │ 五个1插个0 │ ▼ 滑动窗口 │ ACK确认 │ ▼ MAC地址(48位) │ ▼ 以太网 │ ▼ CSMA/CD │ 先听后说 边说边听 │ ▼ 交换机 │ MAC地址表学习