交换网络基础

网络基础

• 路由器：基于3层路由表转发
• 交换机：基于2层MAC地址表转发，数据帧转发

交换机的转发行为

• 泛洪：单播帧查MAC地址表没有查到，执行泛洪动作
• 转发：单播帧查MAC地址表没有查到，执行转发动作
• 丢弃

数据帧分类

• 单播：数据帧的MAC地址的第8bit为0，则为单播帧
• 广播：数据帧的MAC地址的全为F，则为广播帧
• 组播：数据帧的MAC地址的第8bit为1，则为组播帧

交换机MAC地址表

• 接收数据，学习MAC地址，学习原地址与接口对应关系
• 转发行为：收到广播，直接泛洪

ping包来回过程

ping一个不存在于改网络中的地址

过程：
 1. ICMP层
 2. IP层：SIP：1.1  DIP：1.100 在网络层发现源目IP在相同网段，因此无需路由功能，在二层封装D.MAC时直接封装1.100对应的MAC地址即可
 3. 数据链路层：D.MAC（1.100）  S.MAC（1.1）
 4. 查看ARP缓存表是否存在1.100对应的MAC地址
 5. 并没有1.100对应的MAC地址表，因此要使用ARP协议，发送arp-request报文去请求1.100的MAC地址

结论：由于网络中不存在1.100主机，因此arp-request不会有回应，因此PC1无法学习到1.100对应的MAC地址！ —>因此ICMP报文无法完成封装

VLAN

概念：

• vlan id ：vlan编号 取值范围 1~4094
• pvid ：port vlan id 用于描述接口的vlan id
• 本征vlan：思科的一个专有名词，华为里没有这个说法
  在思科中，对于trunk接口的vlan id叫做本征vlan
  对标：华为中对于trunk接口的pvid

VLAN接口类型

• access接口

  • 1、接收数据
    首先查看数据帧是否携带TAG？
    如果携带TAG，那么查看该TAG中vlan id和接口的pvid是否相同，相同则接收，不同则丢弃
    如果不携带TAG，那么就会给这个原始帧打一个TAG，且vlan id和接口的pvid相同。
  • 2、发送数据
    对比数据帧TAG中的vlan id和接口的pvid是否相同，
    如果相同，则剥离TAG，发送原始帧出去。
    如果不同，则丢弃。

备注：一般交换机的接口到底要配置成什么模式，要取决于对方的接口可以识别什么样的数据帧。

如果对方接口只能识别原始帧，一般来说要给交换机接口配置为access
如果对方接口能识别vlan，那么可以将交换机接口配置为trunk

• trunk接口

  • 1、接收数据
    查看是否携带TAG？
    • 如果携带TAG的帧，那么查看放行列表中是否被允许？
      • 如果允许，则直接接收。
      • 如果不允许，则丢弃。
        注意：如果放行列表允许所有，那么这个所有代表在本地交换机创建的所有vlan！！！
    • 如果不携带TAG的原始帧，那么会给这个原始帧打一个TAG，且TAG中的vlanid取值和该Trunk接口的Pvid相同
      trunk接口的pvid默认=1，打完TAG以后还要查看放行列表是否允许
      • 允许则接收
      • 不允许则丢弃

• 2、发送数据
  查看放行列表：
  如果允许放行，还要查看vlanid和接口的pvid是否相同：

  • 如果vlanid=pvid，那么会剥离TAG，发送原始帧出去。
  • 如果vlanid≠pvid，那么会直接发送出去
    如果不允许放行，则直接丢弃。

• hybrid接口

  • undo info-center enable //关闭日志显示
  • clear configuration interface GigabitEthernet 0/0/1 //初始化接口，但是会被shutdown
  • undo port trunk allow-pass vlan 1 //除vlan1以外的流量可以放行
  • port hybrid pvid vlan 10
  • port hybrid untagged vlan 10 //相当于access的port default vlan 10
  • port hybrid tagged vlan 10 //相当于trunk的放行列表

ICMP返回值

• 请求超时
• 主机不可达

数据包封装过程：

• PC1要执行封装ICMP报文
  • ICMP层 OK
  • IP层 OK S.IP:PC1 D.IP:PC2 由于网段相同，所以不需要启用路由功能，那么二层帧头的目的MAC需要封装PC2的MAC地址
  • 帧头：由于PC1的ARP缓存表中缺少PC2的MAC地址，因此该ICMP报文封装暂停，将发起ARP请求报文，去寻找PC2的MAC地址。
• PC1发起ARP请求报文向PC2寻找MAC地址：
  • PC1发往PC2的ARP请求可以顺利到达，但是PC2给PC1回应ARP reply时到达SW3时发生了意外，无法传递给PC1。

总结：因为PC1无法获取到PC2的MAC地址，因此ICMP报文无法封装完成，因此PING的回显为目标主机不可达