計算機網絡(三十):交換局域網

1、鏈路層尋址和ARP:

①、MAC地址:

不是主機或路由器具有鏈路層地址,而是它們的適配器(即網絡接口)具有鏈路層地址。因此,具有多個網絡接口的主機或路由器將具有與之相關聯的多個鏈路層地址,就像它也具有與之相關聯的多個IP地址一樣
鏈路層地址有各種不同的稱呼:LAN地址、物理地址或MAC地址。MAC 地址的一個有越性質是沒有兩塊適配器具有相同的地址。
MAC地址長度爲6字節,共有248可能的MAC地址。MAC地址通常被設計爲永久。MAC廣播地址爲 FF-FF-FF-FF-FF-FF。
簡單地講,就是給路由器的每一個接口一個MAC地址,和IP地址很像,基本上一個IP地址對應於一個MAC地址?。

②、地址解析協議ARP:

據本網內目的主機或默認網關的IP地址獲取其MAC地址。
地址解析協議(ARP)的基本思想:在每一臺主機中設置專用內存區域,稱爲ARP高速緩存(也稱爲ARP表)。存儲該主機所在局域網中其他主機和路由器的IP地址與MAC地址的映射關係。
地址解析協議(ARP)的基本步驟:
• ARP查詢分組:通過一個廣播幀發送的
• ARP響應分組:通過一個單播幀發送的
• ARP是即插即用的:一個ARP表是自動建立的,不需要系統管理員來配置。
即在每一臺主機中都有一個本地局域網的ARP表,通過這個表在已知主機IP地址的情況下可以得到局域網內其他主機或路由器的MAC地址。

③、發送數據報到子網外:

在這裏插入圖片描述
每臺主機僅有一個IP地址和一個適配器,但是,一臺路由器對它的每個接口都有一個IP地址。對路由器的每個接口,(在路由器中)也有一個ARP模塊和一個適配器。上圖中路由器有兩個接口,所以它有兩個IP地址、兩個ARP模塊和兩個適配器。當然,網絡中的每個適配器都有自己的MAC地址。
在報文中,IP地址是目的主機的IP地址,但MAC地址並不是,是下一個跳轉路由器接口的MAC地址,而每到一個路由器,都會對MAC地址進行更新,直到最後一個路由器轉接點時,將MAC地址更新爲目的主機的MAC地址。所有的MAC地址都是通過ABP獲得的

2、以太網中集線器、交換機、路由器:

集線器:是一種物理層設備,它作用於各個比特而不是作用於幀。當一個比特到達一個接口時,重新生成該比特,將其 能量強度 放大後向其他所有接口傳輸出去。(若同時從兩個不同的接口接收到幀,將出現一次碰撞,生成該幀的節點必須重新傳輸該幀)
交換機:是第二層的分組交換機,使用MAC地址轉發分組的存儲轉發分組交換機。是即插即用的;交換機對於廣播風暴不提供任何保護措施,即如果某主機出了故障並傳輸出沒完沒了的以太網廣播幀,該交換機將轉發所有這些幀,是以太網崩潰。
路由器:第三層的分組交換機,使用網絡層IP地址轉發分組的存儲轉發分組交換機。不是即插即用的;對第二層的廣播風暴提供防火牆保護。

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