計算機網絡筆記（3）2020-10-30

時間  2021-03-29 標籤 局域網 交換機 網絡

計算機網絡筆記（3）

計算機網絡筆記（3）

來自韓立剛老師的計算機網絡

整理：程琪皓

  • 教材使用謝希仁老師計算機網絡第5版
  • 平時課業繁重，計算機僅僅只是興趣，並非主業，各種筆記更新可能不及時，見諒

Chapter3: 數據鏈路層（續）

1. 需要解決的三個基本問題

注：宥於篇幅，前面的內容請看上一篇筆記
click here

2. 兩種情況下的數據鏈路層

注：宥於篇幅，前面的內容請看上一篇筆記
click here

3. 以太局域網

1). 概述

爲了使得鏈路數據層能夠更好的適應多種局域網標準，802協會就將局域網的數據鏈路層拆分成兩個子層：

  • 邏輯鏈路控制子層LLC （Logical Link Control)
  • 媒體接入控制子層MAC （Medium Access Control)

注：現在基本上只有第二個了

以太網提供服務：

  • 不可靠的交付，即盡最大努力的交付
  • 當接收站收到有差錯的數據幀時就丟棄此幀，其他什麼也不做，差錯的糾正由高層來決定集線器
  • 出了問題兩個人一起想辦法, 丟了東西就當做新的幀來重發

2). 拓撲

集線器：說白了就是每一個口的輸入傳給其他所有接口的輸出，盒子裏頭就是一堆導線

  • 現在集線器的功能已經可以用芯片實現, 曾是一個里程碑式的東西
  • 從前相當於是物理層的一個部分，因爲它實在是有點點蠢蠢的…
  • 用集線器連的網絡是一個衝突域

3). 信道利用率

  • 徵用時長爲 2 τ 2\tau 2τ, 發生碰撞的總的時間爲 2 τ × n 2\tau\times n 2τ×n, n n n爲總的碰撞次數
  • 信道利用率：
    • a = τ T 0 a = \frac{\tau}{T_0} a=T0​τ​因此應該儘量的增大有效傳輸傳輸的時間（幀的長度不能太短）
    • 信道利用率 S m a x = T 0 T 0 + τ S_{max} = \frac{T_0}{T_0+\tau} Smax​=T0​+τT0​​,注意這裏的 T 0 T_0 T0​爲信息傳輸的時間， τ \tau τ爲信息發送的時間，這裏的信道利用率爲理想狀態下，並不是

4). MAC層

  • 在局域網中，硬件地址=物理地址 = MAC地址，網卡的地址一共有48位的二進制組成，前24位決定廠家，後24位由廠家自己決定，由此做到MAC地址互不相同

  • 查看mac地址的命令：ipconfig /all

  • 一個屋子裏的MAC地址不能夠有衝突
    查看mac地址的命令

  • MAC地址的修改

    • 注意一下command界面裏面選中直接敲回車就代表着複製，在txt文件中採用ctrl+v就可以粘貼，特此標註一下。

    • 另外，在虛擬機中使用的MAC地址和電腦中的MAC地址不同

      以下是我自己的電腦中修改mac地址的過程，只是放上幾張圖片，實際的操作肯定是因人而異
      我的MAC地址修改過程

  • 適配器檢查MAC地址
    在這裏插入圖片描述
    老師上課講的例子實在是太有趣辣！可以去看b站 043第3章有關內容~
    注：因爲自己的電腦開一個虛擬機就已經卡成ppt了，所以自己演示的圖片就不放在這裏啦~
    注：因爲時間不太夠 （不想被封號） ，所以抓包的相關操作這裏也不演示了…

  • 交換機可以動態學習MAC地址表

  • 生成樹算法(SpanningTree)

    • 交換機可以形成一個環，如果某個計算機進行廣播，而線路中又有環的話，那麼網絡之中的計算機們就會開始不斷的復讀~
    • 爲了避免這種情況，我們將和發送端離得近的端口稱爲根端口或者稱爲指定端口，其他端口稱爲阻斷端口，它們不會繼續轉發計算機的數據。按照網線的帶寬進行加權，形成一棵生成樹。
    • 當你修改交換機生成樹當中某一個節點的優先級時，交換機們會進行重新的計算，形成新的阻斷和指定端口

  • 虛擬局域網VLAN（Visual Local Area Network）

    • 如果不想要按照物理位置來劃分網段，我們就可以創建虛擬的局域網，通過這種方式達到安全的要求。一個VLAN就是一個廣播域，就是一個邏輯網段（子網）
    • 在一個單位如果我們有兩個部門，我們想要將它們分成兩個網段，我們就可以在腦子裏將交換機當中的連接分割開來，也就是說一臺交換機分成兩臺用，因此提高了交換機的安全級別。
    • config t + show VLAN
    • VLAN可以跨交換機，這個完全不難理解，有的時候一根線可以跑多個VLAN的端口，稱爲幹道

4. 擴展以太網

快速以太網
這裏隨便找了一篇擴展以太網的筆記，下面自己也在這裏簡單記一些

  • 有的時候物理層上現實已經連接，但是兩邊的通訊方式對不上（全雙工/半雙工，通訊的功率100Mb之類的）同樣無法進行信息傳輸通訊
  • 計算機有的時候爲百兆，服務器有的時候爲千兆

5. 高速以太網

  • 三層以太網：接入層，匯聚層，核心層

    • 有的時候也存在端到端的以太網，反正就是那個意思…
    • 有的時候會使用核心層交換機實現例如一堆大樓之間的通訊
    • 例子：2007年的時候某公司想要升級以太網，之前的網絡大約是500臺電腦在同一個電腦，後面換了光纖，加快了網速。因爲之前的光纖不支持千兆，所以需要退回到物理層進行重新佈線。

  • 在交換機上實現網絡安全（數據鏈路層的安全）

    • 例如在交換機上設置，當接入的網線超過某一個數字 n n n的時候，就直接把交換機shut down，這樣就在數據鏈路層上實現了網絡的安全
    • 當接入交換機的時候，需要等待一段時間，這一段等待的時間其實就是爲了生成生成樹（Spanning Tree），具體可以見前面的筆記。
    • interface fastEthernet 0/1
    • 有關的實驗操作可以看視頻053第3章- 交換鏈路層上實現數據安全，需要的時候再考古，這裏就不再贅述。

以上是計算機網絡Chapter3網課的全部內容

联系我们 沪ICP备2021010478号-7