? ? 將最近學習的內容進行記錄，如果能對你有所啟發(fā)，那再好不過了，有問題歡迎交流。關鍵詞解析如下，?
以太網
? ? 以太網幀格式
????MAC地址
? ? 交換機
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? ? VLAN的幀結構 ? ? ??
????FDB
????二層轉發(fā)
網絡層
????IP地址
????子網
????VLSM和CIDR
? ? 路由
? ? 三層轉發(fā)
以太網
以太網是一種協議格式，編號為802.3。就像Wi-Fi的協議標準為802.11一樣，每種協議都有自己的編號。
計算機網絡模型有兩種，一種是OSI參考模型，這是最標準的。TCP/IP模型是實際使用時候最常見的模型。至底向上為一至五層，以太網即是作用于物理層和數據鏈路層的協議。
以太網幀格式
以太網幀格式，物理層這部分可以不用理會，主要關注鏈路層。鏈路層只要知道自身和目標的物理地址，即可進行通信。
MAC地址
MAC地址即物理地址，表示的是網卡的物理設備地址，可以人為修改。
其中MAC地址的第一字節(jié)的最低位為1，表示為組播地址；最低位為0，表示單播地址。單播表示一對一，組播表示一對一組，廣播表示一對所有。
交換機
在網絡中，兩個設備很可能不是直接連接的，需要一些中轉設備。作用在二層的中轉設備就有網橋。網橋：兩個端口，從一端接收數據，進行校驗后，從另一端轉發(fā)出去。
網橋一般只有兩個端口，而交換機具有高密度端口，且速率更快。可以說交換機就是多功能網橋。
VLAN
二層交換機在轉發(fā)報文的時候，是進行直接廣播的。當設備較多時候，占有資源也較多。于是有了VLAN（虛擬局域網），即在軟件層面對設備進行分組，只接收自己組的報文，不接收其他組的報文。
使用VLAN有兩大好處：
1、安全。不屬于同一個VLAN端口不能進行通信?？梢詫⒉煌悇e主機劃分為不同VLAN端口，保證兩者不接觸。
2、便捷。當網絡中拓撲結構發(fā)生變化時候，不需要去拔插端口來進行更換，通過修改VLAN就可以管理組。
VLAN的幀結構
VLAN的幀格式，即在以太網的幀格式中加入了4Bytes，TPID為VLAN的標識，固定為0x8100，VLAN的協議號為802.1Q。TCI中包含了VLAN的優(yōu)先級和VLAN ID，即區(qū)分不同VLAN的端口號。
FDB
有不同的VLAN后，交換機在進行轉發(fā)報文的時候需要一定的策略。MAC Filter Database，也稱為MAC地址表，用于儲存報文向哪個端口轉發(fā)/過濾的決策。在報文轉發(fā)的時候需要關注三個表項：MAC表、ARP表、路由表。
二層轉發(fā)
以一個例子來描述二層轉發(fā)的過程。PC1 ping PC2的流程：
1、PC1先通過目的地址和掩碼進行“與”操作，得到PC2與自己在同一個子網內?！?0.10.10.2”&“255.255.255.0”==“10.10.10.1”&“255.255.255.0”。
2、PC1要發(fā)送到PC2，需要知道PC2的MAC地址，于是PC1以廣播的形式發(fā)送ARP包。ARP協議即通過IP獲取MAC地址的協議。
3、交換機接收到PC1的ARP包，對它進行繼續(xù)轉發(fā)廣播。同時交換機的MAC表進行更新，因為已經知道PC1和交換機哪個端口對應了，即PC1的MAC+VLAN 10->output：端口1。
4、PC2在廣播中收到了ARP包，學習了PC1的MAC地址和IP地址，更新PC2的ARP表，即10.10.10.1<->PC1的MAC。同時PC2對ARP表進行回應，同時放入自己的MAC地址。
5、交換機轉發(fā)，同時更新MAC表：PC2的MAC+VLAN10->output：端口2。
6、PC1收到PC2的ARP包，就知道PC2的MAC地址了，可以進行通信了。同時更新PC1的ARP表，即10.10.10.2<->PC2的MAC。
網絡層
網絡層即L3層，主要功能為：提供主機到主機的傳輸服務，包括尋址和路由。
IP地址
IP地址分類如下，記住A、B、C類即可。A與B類分界線為128；B與C類分界線為192；C與D類分界線為224；D與E類分界線為240。
子網掩碼
在A、B、C類中網絡號和主機號固定死了，有些時候需要的網絡數可能介于兩類地址之間，為了不造成IP地址的浪費，于是催生了子網掩碼。
舉例：IP地址 192.168.100.100
子網掩碼：255.255.255.0
則網絡地址為：192.168.100.0
處于同一個子網內的地址，網絡地址都是一致的。
VLSM和CIDR
VLAM和CIDR都具有對子網掩碼重新劃分的能力。對一個A類地址10.10.10.1，子網掩碼為255.255.240.0。即正常子網掩碼為8位，但是現在為20位，這就是網絡號向主機號借了12位。子網掩碼比原來的長稱為VLAM，相對的，子網掩碼比原來的短稱之為CIDR。
舉例：一個企業(yè)分配IP地址為128.45.0.0，現需要10個子網，則子網掩碼是多少？前10個子網是多少？
解：由于需要10個，最接近的即2^4=16，所以還需要4位子網掩碼。而B類自帶掩碼是16位，所以最終子網掩碼為255.255.240.0。
子網從255.255.0000 0000.0、255.255.0001 0000.0、255.255.0010 0000.0、255.255.0011 0000.0一直往后，即255.255.0.0、255.255.16.0、255.255.32.0、255.255.48.0……
路由
在二層轉換中，通過交換機進行轉發(fā)。如果要實現不同VLAN間的通信，則需要路由，路由位于L3層。路由的功能可以由路由器或者三層交換機來實現。路由表即表示這個IP地址發(fā)來的數據報應該往哪個方向發(fā)。
路由表由3部分組成：D（目標IP）、M（掩碼）、N（下一跳位置），路由器B的路由表如下
子網掩碼 ? ?????????要達到的網絡 ? ?下一路由器
255.255.0.0 ? ?????10.2.0.0 ? ?????????直接投遞
255.255.0.0 ? ?????10.3.0.0 ? ?????????直接投遞
255.255.0.0 ? ?????10.4.0.0 ? ?????????10.3.0.7
三層轉發(fā)
二層轉發(fā)只經過交換機、不需要跨VLAN；三層轉發(fā)需要跨VLAN，必須經過網絡層，即通過網關（路由器/三層交換機）來轉發(fā)。
網關，表示是子網的關卡，子網外的時候要先經過網關才能進入子網，子網內的數據要先經過網關才能出去。
PC1與PC2處于兩個不同的子網，PC1要與PC2進行通信需要進行的操作。
簡略來寫：
1、PC1與子網掩碼“與”操作后發(fā)現PC2不在同一個子網，于是向PC1的默認網關1.1.1.1發(fā)ARP包。
2、PC1和交換機連通后，PC1發(fā)送ICMP包。
DMAC：三層交換機
SMAC：PC1
SIP：1.1.1.1
DIP：2.1.1.2
3、三層交換機找到2.1.1.2應該從2.1.1.1的端口出去，但是不知道PC2的MAC，于是三層交換機也要向PC2發(fā)一次ARP包。
4、PC2和交換機連通后，交換機轉發(fā)ICMP包到PC2。
DMAC：PC2
SMAC：三層交換機
SIP：1.1.1.1
DIP：2.1.1.2
注意點：在路由轉發(fā)ICMP包過程中，MAC地址會變，但是IP地址是不變的。發(fā)送ARP包時候MAC地址、IP地址都會變。
