交换机与路由器技术-01-以太网MAC和以太网帧一、以太网MAC和以太网帧

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我是靠谱客的博主多情棒球，最近开发中收集的这篇文章主要介绍交换机与路由器技术-01-以太网MAC和以太网帧一、以太网MAC和以太网帧，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、以太网MAC和以太网帧

1.1 交换机传输的数据单元

1.2 回顾数据链路层功能

1.3 以太网基本概念

1.4 以太网发展史

1.5 以太网MAC地址

1.6 以太网的帧（数据链路层的数据帧）

一、以太网MAC和以太网帧

1.1 交换机传输的数据单元

回顾交换机，它是属于数据链路层设备，数据链路层所传输的数据单元PDU是数据帧

所封装的是MAC头部。主要有源MAC，目的MAC地址，差错校验

1.2 回顾数据链路层功能

建立逻辑连接，进行物理地址寻址，差错校验。

数据链路的建立、维护、和拆除

数据帧的封装，传输，同步、差错校验。

在数据链路层也可以做流量控制，一般情况下不在数据链路层做。

1.3 以太网基本概念

回顾一下局域网的标准（802局域网标准）

有线局域网802.3 无线局域网802.11

以太网最初是Xerox公司开发的一种基带局域网技术，使用同轴电缆作为网络媒体，采用载波侦听（CSMA/CD）机制，数据传输速率达10Mbps

以太网（英语： Ethernet ）是一种 计算机局域网技术。. IEEE 组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准。

以太网的标准拓扑结构为总线型，但目前快速以太网（100BASE-T、1000BASE-T标准）为了减少冲突，将网络速度和使用效率最大化，使用交换机进行网络连接和组织。

初学者简单的理解以太网是局域网的一种，即以太网也是局域网

交换机主要讲的是以太网交换机（局域网交换机）

快速以太网----100Mbps

千兆以太网----1000Mbps

万兆以太网----10000Mbps

中继器：因为信号的衰减和延时，根据不同的介质以太网段有距离限制。例如，10BASE5同轴电缆最长距离500米（1,640英尺）。最大距离可以通过以太网中继器实现，中继器可以把电缆中的信号放大再传送到下一段。中继器最多连接5个网段，但是只能有4个设备（即一个网段最多可以接4个中继器）。

1.4 以太网发展史

兆比特以太网

10Mbps以太网

100Mbps以太网

1000Mbps以太网

10000Mbps以太网

10Gbps以太网

100Gbps以太网

早期网络是共享式网络，目前所使用的是交换式网络。

交换式网络：以太网交换机，以太网MAC地址

1.5 以太网MAC地址

在目前的所有网络接口都有一个全球唯一的以太网MAC地址

用来标识一个以太网上的某个独立的设备或一组设备。

一组设备：表示一个以太网地址标识了几台设备。

MAC地址是48位二进制组成，通常表示为十二位的十六进制。

34-41-5D-B5-D6-19

00110100-01000001-01011101-10110101-11010110-00011001

一个MAC地址的表示方式：前24位表示厂商的编码，后24位是序列号

单独设备和一组设备如何区分

MAC地址的第八位为0表示单独设备，称为单播地址，为1表示一组设备，称为组播地址

ff-ff-ff-ff-ff-ff 代表所有设备，一个全为1的MAC地址，称为广播地址

00-00-00-00-00-00代表默认填充地址，当主机不知道对方的MAC地址时，会自动填充一个目的MAC地址，用全为0的MAC地址来表示。

IP地址的概念：用来标识网络中的某一台主机

两个设备要想在以太网中进行通信，就必须要MAC地址进行交互

两个设备要想在网络中进行通信，就必须配置相应的IP地址

总结：

如果是在一个以太网中，交换机所连的设备只需要知道对方的MAC就能进行通信，配置IP是通过IP来获取对方的MAC。通过MAC进行通信。

如果是跨网络，无法直接获取对方MAC地址。需要将自己的MAC和目的IP地址给网关，由网关进行路由转发。

1.6 以太网的帧（数据链路层的数据帧）

Ethernet II 以太网帧

Preamble：前导码，用于接收方和发送方的同步，7字节，每个字节固定值0xAA

SFD：帧的起始定界符，用于·标识一个以太网帧的开始，固定值：0XAB

D,MAC&&S.MAC：分别标识源MAC、目的MAC地址如果传出去的目标地址第一位是0标识普通地址，1标识组播地址。

TYPE/Length：标识上层数据（网络层）的类型

网络层有不同的协议：IP（0x0800）、ARP（0x0806）、ICMP、IGMP、RARP等等，通过不同的值标识

把ICMP协议称为网络层上层的协议（3.5层协议）

Data：数据的主体，一个数据帧的范围：64-1518字节

FCS：帧差错校验，用来确定收到的帧比特是否正确