文章目录

一、数据链路层
- 1.1 数据链路层的作用
- 1.2 以太网的发展史
- 1.3 以太网MAC地址
- - 1.3.1 作用
  - 1.3.2 组成
- 1.4 以太网帧格式
二、以太网交换机
- 2.1 转发原理
- 2.2 工作原理
- - 2.2.1 原理
  - 2.2.2 举例说明
- 2.3 接口的工作模式
- 2.4 接口速率
三、交换机基本配置
- 3.1 配置前的连接
- 3.2 管理设备的方式
- 3.3 配置命令
- 3.4 Telnet远程登录配置
- - 3.4.1 功能需求说明
  - 3.4.2 配置
四、总结

一、数据链路层

1.1 数据链路层的作用

（1）数据链路的建立、维护与拆除
（2）帧包装、帧传输、帧同步
（3）帧的差错恢复
（4）流量控制
（5）物理地址寻址

1.2 以太网的发展史

以太网工作在数据链路层
（1）X-WIRE ---------- 2.94M实验性以太网
（2）DIX --------------- 10兆以太网
（3）IEEE802.3 -------10兆以太网标准
（4）千兆以太网 ------100/1000兆以太网

1.3 以太网MAC地址

1.3.1 作用

用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备。

1.3.2 组成

以太网MAC地址由48位二进制数组成，通常非为六段，用十六进制表示。
例如：00-00-0C-BE-B6-42
其中00-00-0C是供应商标识占24bit，BE-B6-42对应的是供应商对网卡的唯一编号也占24bit。

1.4 以太网帧格式

①前导码包含八字节，包含一层帧起始定界符。前导码是物理层封装的一部分，而不是数据链路层的封装。
②目的地址包含六字节，标识了帧的目的站点MAC地址。
③源地址包含六字节，源地址标识了发送帧站点的MAC地址。
④类型域包含两字节，用来表示上层协议的类型，如0800H表示IP协议，0806H表示ARP协议。
⑤数据域包含46-1500字节。数据域封装了通过以太网传输的高层协议信息。
如果数据长度<46,则会进行数据填充，如果>1500，则会被分段处理。
⑥帧校验序列包含四字节，是从目的地址到数据域结束这一部分的校验。

二、以太网交换机

2.1 转发原理

①初始状态
②MAC地址学习
③广播未知数据帧
④接收方回应
⑤交换机实现单播通信

2.2 工作原理

2.2.1 原理

①基于源MAC地址学习
②基于已知目标MAC地址转发
③当目标MAC地址未知时，泛洪（广播）处理
④交换机收到广播/组播帧时，无条件泛洪处理
⑤交换机一个接口可以学习多个MAC地址
⑥交换机学习到同一个MAC地址，但是是从不同的端口学习到的，此时将此MAC地址与后学习到的端口绑定起来。

2.2.2 举例说明

例如：假设一台初始状态的交换机，PC1与端口1连接，PC2与端口2连接，PC3与端口3连接，分别设置三个主机的IP地址为192.168.1.10、192.168.1.20、192.168.1.30,子网掩码默认为255.255.255.0。PC1要向PC2发送信息，信息中包含PC1的MAC地址和PC2的MAC地址，交换机接收到信息后记录PC1的MAC地址，然后在交换机内部MAC地址表中没有找到PC2的MAC地址，于是，交换机将该数据帧广播给除了1号接口之外的所有接口，PC1和PC2都会收到这个数据帧。PC3收到数据帧后发现与自己无关，则直接丢弃，PC2发现是发给自己的，则接受这个数据帧并回应一个数据帧，此时，数据帧通过2号接口经过交换机，交换机便会将这个数据帧的源地址和2接口对应起来，添加到MAC地址表中。完成以上步骤后，PC1和PC2的通信便不需要借助广播了，因为交换机MAC地址表中已经记录了它们的条目。所以现在PC1和PC2通信，交换机会直接将数据通过对应接口发送给对方。

1、拓扑图如下图所示：

2、打开PC1的命令行，分别ping PC2和PC3的IP地址。

3、ping通之后，打开交换机，待它启动完成后，查看其MAC地址转发表，可以看到三台PC的MAC地址。

注：①MAC地址表三元素：MAC地址、VLAN ID、端口号port。
②一般MAC地址会在交换机的MAC地址表中被保存300秒。

2.3 接口的工作模式

（1）单工
两个数据站之间只能沿单一方向传输数据（广播）。
（2）半双工
两个数据站之间可以双向数据传输，但不能同时进行（对讲机）。
（3）全双工
两个数据站之间可双向且同时进行数据传输（电话）。

2.4 接口速率

以太网接口速率有10M、100M、1000M、10000M。
①接口连接时进行协商
②协商失败时则无法进行正常通信，需要保持速率一致。

三、交换机基本配置

3.1 配置前的连接

（1）Console电缆：初始化配置
（2）物理连接：计算机Com口连接交换机/路由器的Console口
（3）软件连接：超级终端或者SecureCRT等软件。

例如：下面是串口的设置参数，红色的是它们对应的英语单词。

3.2 管理设备的方式

（1）带内管理：网络管理控制信息与用户承载业务的网络是同一个逻辑通道。即使用到业务带宽的管理方式。例如WEB、Telnet（Telnet时用的外网的IP）。
（2）带外管理：网络管理控制信息与用户承载业务的网络不是同一个逻辑通道。即使用内网的管理方式，不占用带宽。例如Console、Telnet（Telnet时用的是内网的IP)。

3.3 配置命令

（1）用户视图模式＜Huawei＞切换至系统视图模式[Huawei]
＜Huawei＞system-view

（2）配置主机名
＜Huawei＞ system-view
[Huawei] sysname SW1

（3）用户视图、接口视图、系统视图来回切换

3.4 Telnet远程登录配置

3.4.1 功能需求说明

如图所示，交换机SW1 通过以太网口 Ethernet 0/0/1 和 SW2 的 Ethernet 0/0/1 实现互连。
需求：
1、设置SW1的IP地址为192.168.1.5，子网掩码为255.255.255.0；
SW2的IP地址为192.168.1.20，子网掩码为255.255.255.0。
2、两台交换机分别开启Telnet功能并设置密码，验证它们是否可以相互远程登录。

3.4.2 配置

1、开启SW1后配置其管理IP地址分别进行如下①-⑦操作。
注:因为交换机的物理接口是不能配置IP地址的，但是交换机有一个默认虚拟端口叫vlanif 1，而这个虚拟接口是默认开启的，所以我们可以给这个虚拟接口配IP。

2、然后开启telnet功能，设置暗文密码并保存配置。通过下图①-⑧可实现。

3、接着对另一台交换机进行上述相同配置，唯一的不同点在于ip address换为192.168.1.20即可，确保两台交换机在同一个网段。

4、最后在SW1的用户模式下telnet SW2的IP地址，在SW2的用户模式下telnet SW1的IP地址，发现它们都能相互远程登录。

四、总结

1、数据链路层功能
2、以太网MAC地址和帧格式
3、交换机的工作原理
4、交换机的命令行配置
5、Telnet远程登录配置

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