【计网 6】链路层

思考通信的过程

相邻不局限于有线的网络

整个网络层的分组->链路层的帧

一层套一层

光纤上可靠

无线局域网无线信号容易受到干扰

链路层需要考虑链路传输

帧中继的作用

　　帧中继（FrameRelay）是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。帧中继是进入带宽范围从56Kbps到1．544Mbps的广域分组交换网的用户接口。

　　帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式（简称帧中继协议）有效地进行传送。它是广域网通信的一种方式。帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合于封装局域网的数据单元，适合传送突发业务（如压缩视频业务、WWW业务等）。帧中继测试技术：当前主要的数据通信技术都基于分组交换技术，如分组交换、帧中继（FR）、交换型多兆比特数据业务（SMDS）、异步转移模式（ATM）。

封装成帧

流量控制
差错检测
纠错
半双工/全双工

子母路由器

为什么在链路层里不需要考虑拥塞控制？只需要考虑流量控制？

数据报->二进制

物理层调制->电信号/光信号

利用边界路由器转发数据报

不能直接在内网里实现寻址

匹配帧的目的MAC

不同子网	IP地址
在相同子网内部的寻址	MAC地址

通过交换机的方式来构建局域网

洪泛/广播方式转发数据，会产生“风暴”，即大量的数据在网络里传输

从逻辑层面构建逻辑网络：（被限制在逻辑区域里）

VLAN

隔离流

相同VLAN广播的流不会扩散

不同VLAN通过交换机交换，必须有路由器的转发（需要有不同的子网掩码）

TRUNK PORT

通过一条网线连接两台交换机

问题：2号口想发送到另一台交换机上的2号口？

特别注意

在TRUNK PORT要注意插入标号

变的是插进去了两个字段（VLAN的ID号）

CRC发生变化（需要重新计算）

数据通信看不到VLAN的存在

802.1Q对源/目的主机透明，所以对两边抓包是看不到帧和VLAN ID

通过管理员的配置

中间加一个交换机

在镜像端口用wireshark抓包

打上一个VLAN标签

为什么需要上一级交换机附带的VLAN号呢？

判断发给哪一个VLAN

相同的交换机不需要，不同的需要

HUB，二层交换机和三层交换机的区别

（加插的部分）

一、HUB集线器

USB集线器的工作原理和网络连接的一样（相当于总线）

像对220V的电路做并联的情况

考虑恶意用户

二、二层交换机 2-layer switch——家庭常用：

与HUB唯一区别：有很多端口

只要不是同一目的端就不会产生冲突，交换速度会高很多。连接不同的终端，数据发送出去后，看帧是连接在哪个端口上，交换机通过自学习来获得MAC信息。

好处：

1.交换效率提高了。

2.会使不该接收数据的终端收不到数据，否则会有安全隐患，。

缺点：

只工作在链路层，只能识别链路层的帧。

三、三层交换机

二层交换技术+三层转发技术

查路由表　　——>　　确定从哪个路由器出去

出现瓶颈（出现时延）：查路由表的时间

于是出现了：基于流交换的三层交换技术

如果已经知道MAC地址，目的MAC会直接写这个MAC。

Q：如果不知道呢？

A：会发送一个查询报文给三层交换机，根据三层路由表决定发到哪里。如果它也没有这个MAC，会把查询报文发给下一个三层交换机。

不在三层处理所有报文的方法称之为流交换FS。

没有硬划分

虚电路 MPLS 关键在标签

除了能够提高转发效率之外，还能实现多路传输

可以按通信数据量来收费

而电路交换必须按时长来收费

物理上都是同一个子网，只是逻辑上进行了区分。

两种手段：

1.通过上一级的路由器

　　每一个跨越的都要查询一个路由表

2.用一个三层交换机替换路由器

　　好处：使终端直接获得另一个主机的MAC 更加快捷

划分成VLAN后：

发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。
若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发
若两个站点不在同一子网内，发送站A要向“缺省网关”发出ARP（地址解析）封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块
当发送站A向“缺省网关”的IP发送ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址，则向发送站A回复B的MAC地址。否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求;
B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址;
三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。