局域网交换机

OSI，TCP/IP，五层协议的体系结构，以及各层协议 答:OSI分层 （7层）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP分层（4层）：网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。 五层协议 （5层）：物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。 每一层的协议如下： 物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器） 数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机） 网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器） 传输层：TCP、UDP、SPX 会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC 表示层：JPEG、MPEG、ASII 应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS 每一层的作用如下： 物理层：通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit） 数据链路层：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame） 网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT） 传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment） 会话层：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU） 表示层：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU） 应用层：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU） ARP是地址解析协议

“ 在你生命的最初30年中，你养成习惯；在你生命的最后30年中，你的习惯决定了你。 ”---- Steve Jobs TCP/IP对于OSI参考模型的数据链路成及以下部分（物理层）没有做定义。但是，数据链路的知识对于深入理解网络起着至关重要的作用。 数据链路层的协议定义了通过 通信媒介 互联的设备之间的传输的规范。通信媒介包括双绞线电缆，光纤，电波等介质。 计算机以0和1表示信息，嗯安儿实际的通信媒介之间踔厉的是电压的高低，光的闪灭等信号，进行转换的正式物理层。数据链路层处理的数据也不是单纯的0 1序列，该层把它们集合为一个叫做帧的块，然后进行传输。 基本概念1： MAC地址： 网卡的地址，亦称为物理地址，任何一个网卡的mac地址都是全球唯一的，mac一般会烧入rom中。 另外，无线LAN，蓝牙设备中也使用同样规格的mac地址。 上图，各个主机都接收数据，然后各自根据数据头中的mac地址判断是不是给自己的数据。 基本概念2： 共享介质型网络： 多个设备使用同一个信道进行发送和接受，属于半双工通信（能接受 发送，但是不能同时进行）。为了协调各个设备对信道的使用，一般采用两种方式：争用方式 和 令牌传递方式 1）争用方式： 各个设备采用先到先得的方式占用信道发送数据，如果多个设备同时发送会产生冲突现象。 2）令牌传递方式：--- 不错的思想哈 沿着令牌环发送一种令牌报文

说起交换机先要知道什么是局域网。交换机是组成局域网的最重要的设备，然后了解交换机在局域网中的作用。 局域网 家庭的网络，办公室的网络都属于局域网。局域网的产生是为了共享。共享上互联网、共享软件，共享打印机，共享文件等等。 多台终端，包括手机、电脑、监控、打印机要组网，必须要交换机。交换机可以说就是一个信息交换中心，把终端需要的信息互相交换给对方。 常见的局域网结构有总线型、星型、环型。日常用的最多的就是星型了，以交换机为中心，构成的星型局域网。如下图所示，核心部件就是交换机。 交换机 交换机顾名思义就是交换数据。怎么交换数据呢？ 交换机完成数据交换功能要经过以下几个步骤： 学习 学习MAC地址，从端口收到数据包后，交换机要学习数据报的原IP的MAC地址，并将它写到自己的MAC表中，MAC-端口相对应。 广播 转发一个数据包时，如果在MAC表中有该MAC地址，则直接从对应端口转发，否则向除接收端口外的所有端口广播该报文。（这就是为什么交换机组网尽量避免环路的原因） 交换 1.交换机在mac地址表中查找数据帧中的目标mac地址，如果找到就讲该数据帧发送到相应的端口，如果找不到就广播。 2.如果交换机收到的报文中的源mac地址和目标mac地址一致的话，丢弃报文。 3.交换机向入端口以外的所有端口发送广播。 老化 若交换机与某台主机长时间未通信

　　交换机可以起到扩展局域网的作用，交换机的每个接口直接与一个单台主机或另一个以太网交换机相连，它一般都工作在全双工方式。交换机的接口处有存储器，能在输出端口繁忙时把到来的帧进行缓存，在线路空闲时转发出去。同时它是一种即插即用设备，其内部维护着一个帧交换表，这个帧交换表通过自学习算法自动地逐渐建立起来。 交换机帧交换表自学习建立过程： 　　 　　刚开始时，交换机里面的交换表为空。假设此时PC6给PC13发送一个帧，该帧从接口1进入交换机，交换机收到该帧后，先查找交换表，如果找到对应的接口对应项目就直接转发该帧，没有查到应从哪个接口转发这个帧就进行如下的过程。接着，交换机把这个帧的源地址PC6的MAC地址和接口1写入交换表中，并向除接口1以外的所有接口广播这个帧。PC5和PC14收到这个帧后，由于目的地址不对，于是丢弃这个帧，PC13的地址和MAC帧中的目的地址相同，PC13收下这个帧，此时交换机把PC13的MAC地址和接口2写入交换表。有时交换机的接口会更换主机，或者主机会更换网卡（网络适配器），这就需要更改交换机交换表中的项目，为此，在交换表中的每个项目都设有一定的有效时间，过期的项目会被自动删除。 交换机和路由器的区别： 　　1.集线器、交换机都是做端口扩展的，就是扩大局域网(通常都是以太网)的接入点，也就是能让局域网可以连进来更多的电脑。路由器是用来做网间连接

好长时间没有静下心来写点东西了，今天就奢侈一会吧，听着音乐，把前几天遇到的一次网络故障回顾一下吧。首先声明我不是什么大神级别的网工，如果你想从我这篇文章里学习到什么很牛逼的技术的话，恐怕要让你失望了。我只是我。 这次实验室的网络故障，算是我接触计算机以来最折腾我的一次了吧。情况是这样的，应该是上周的周四吧，下午网络就不通了，右下角的电脑图标有一个黄色的感叹号。计算机接触了有3年了吧，知道这是怎么回事，在学校里，也经常遇到这样的问题，一般都是2天左右就好了。所以，就没怎么着急。 关于我们实验室，网络环境是这样的：墙上有一个接口，一根以太网网线从这个接口，串联了2个数据链路层的交换机，每个交换机个连接了10台电脑左右。 一般情况下，电脑右下角的小图标如果显示有一个红叉，说明是网线没有插好。如果是黄色的感叹号，则说明是网络的问题。因为学校整个是局域网，而且，现在的我们不需要手工分配IP，都是自动获取的IP。所以，如果出现黄色的感叹号一般不是我们的问题，如果你的电脑连接的有一个路由器的话，那么重启一下路由试试，如果路由也是好的。而且，其他宿舍或隔壁的办公室有网络的话，还有你的电脑的网卡驱动也是好的话，没有办法了，拨打校园的网络维修人员吧。 就这样一晃，3天过去了，周一，我和我的同学实在忍不下去了。这一次，我真的尝试了没有网络的日子，3天，我们都受不了了，开始行动吧。 在这次故障的前几天

1.根据端口来划分VLAN 许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如，一个交换机的1，2，3，4，5端口被定义为虚拟网AAA，同一交换机的6，7，8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯，并允许共享型网络的升级。但是，这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。 第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN，不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。 以交换机端口来划分网络成员，其配置过程简单明了。因此，从目前来看，这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。 2.根据MAC地址划分VLAN 这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，所以，可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN，这种方法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进行配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置是非常累的。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，这样就无法限制广播包了。另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样，VLAN就必须不停地配置。 3

搭建OpenStack平台或者维护OpenStack平台会用到一些交叉性的网络知识，一部分和Linux操作系统的配置有关、一部分和交换机、路由器、网桥等网络设备有关。当然，和网络有关的部分并不会涉及的特别深入，仍以基本操作为主，毕竟OpenStack平台本质上仍旧是一个以软件为中心的OS级底层平台。 在使用OpenStack平台时，我们会在日常维护过程中频繁使用到这几个概念：网卡接口、网桥、VLAN、VXLAN、命名空间与名字空间、GRE。 网卡，指的是Linux系统中的 Ethnet，是一个物理接口，也可以通过虚拟软件模拟生成。 网卡管理工具 ethtool 安装： Ubuntu：apt-get install -y ethtool CentOS：yum install -y ethtool 操作： ethtool -s DEVICENAME autoneg off speed NUMBER duplex full / 设置网卡以某个速度开启全双工 / Ubuntu:网卡配置文件是 /etc/network/interfaces ethtool eth0 / 查看网考eth0的信息 / /etc/init.d/networking restart / 重启网络服务 / 配置网卡eth2 的子接口 eth2:0 ，编辑eth2的配置文件如下｛ auto eth2 iface

TCP/IP的具体数据链路：以太网、无线局域网、PPP等。 3.1 数据链路层的作用 数据链路层的协议定义了通过通信媒介互联的设备之间传输的规范。通信媒介包括各种电缆、光纤、电波以及红外线等介质。此外，各个设备之间有时也会通过交换机、网桥、中继器等中转数据。 计算机以二进制0、1来表示信息，实际的通信媒介之间处理的是电压的高低、光的闪灭以及电波的强弱等信号。把这些信号与二进制的0、1进行转换正是物理层的责任。 数据链路层处理的数据也不是单纯的0、1序列，该层把它们集合为一个叫做“帧”的块，然后再进行传输。 数据链路层相关技术：MAC寻址（物理寻址）、介质共享、非公有网络、分组交换、环路检测、VLAN（虚拟局域网）等。 数据链路的传输方式：以太网、WLAN（无限局域网）、PPP（点对点协议）。 网络拓扑：网络的连接和构成的形态称为网络拓扑topology。总线型、环型、星型和混合型。 3.2 数据链路相关技术 3.2.1 MAC地址 MAC地址用于识别数据链路中互联的节点。在以太网、无线LAN、蓝牙等设备也是用相同规格的MAC地址。 MAC地址长是48比特。MAC地址一般被烧入网卡的ROM中。 3.2.2 共享介质型网络 从通信介质的使用方法上看，网络可分为共享介质型和非共享介质型。 共享介质型网络指由多个设备共享一个通信介质的一种网络。在这种方式下

近年来随着Internet/Intranet的迅猛发展和B/S计算模式的广泛应用，跨地域、跨网络的业务急剧增长，业界和用户深感传统的路由器在网络中的瓶颈效应。 而三层交换机既可操作在网络协议的第三层，起到路由决定的作用，又具有几乎达到第二层交换的速度，且价格相对较低。 一时间，三层交换机将取代路由器成为网络界最流行的话题。但事实果真如此吗？ 传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用，而在一个划分了VLAN以后的网络中，逻辑上划分的不同网段之间通信仍然要通过路由器转发。 由于在局域网上，不同VLAN之间的通信数据量很大，这样，如果路由器要对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，它将成为瓶颈。而第三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。 在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。 路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现。而三层交换机的路由查找是针对流的，它利用CACHE技术，很容易采用ASIC实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。 但从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的引接执行数据包交换

云计算基础知识 OSI七层模型 MAC/物理地址 MAC(Media Access Contro)地址，或称为MAC地址、物理地址，用来表示互联网上每一个站点的标识符，采用十六进制数表示，共六个字节(48位)。其中，前三个学是由IEEE的注册管理机构RA负责给不同厂家分配的代码(高位24位)，也称为编制上唯一的标识符”( Organizationally Unique Identifier)，后三个字节(低位24位)由各厂家自行指派给生产的适配器接口，称为扩展标识符(唯一性)。一个地址块可以生成2^24个不同的地址。MAC地址实际上就是适配器地址或适配器标识符。通常情况下不变的，可以基于mac地址做限速，黑名单等策略。 二层交换 学习 1.交换机学习接收的数据帧的源MAC地址形成MAC地址表 广播 1.如果目标地址在MAC地址表中没有,则向除接收该数据帧的端口外的其他端- 广播该数据帧 转发 1.交换机根据MAC地址表转发数据帧 更新 1.MAC地址表有老化时间 2.如果一个帧的入端口和MAC地址表中记录不一致,则将MAC学习到新端口 二层交换的过程 交换机二层转发特性，符合802.1D网桥协议标准。交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。 地址学习线程： 交换机接收网段上的所有数据帧,利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表，表项主要有MAC