三、数据链路层知识与技能总结(4)

3.6CSMA/CD协议
3.6.1多点介入
3.6.2载波监听
所谓载波监听，就是“讲前先听”。网络站点监听载波（别的用户的数据）是否存在并随之采取相应的行动。
3.6.3碰撞检测
强化碰撞。
就是“边发送边监听”，即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站 是否也在发送数据。
3.6.4总线结构、双向交替通信（半双工）
3.7使用集线器的星型拓扑
该以太网仍是总线网，仍使用CSMA/CD协议。
3.8以太网的信道利用率
Smax=T0/（T0+T）
3.9以太网的MAC层
3.9.1MAC层的硬件地址
适配器标识符，与主机所在地点无关。
3.10拓展的以太网
3.10.1在物理层拓展
使用集线器，拓展后的以太网仍是一个网络。
3.10.2在数据链路层拓展
扩展以太网更常用的方法是在数据链路层进行。早期使用网桥，现在使用以太网交换机。
网桥工作在数据链路层。它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口，或把它丢弃。
3.10.2.1网桥
两端都是二层网络设备。网桥的两个端口分别有一条独立的交换信道，不是共享一条背板总线，可隔离冲突域。网桥比集线器(Hub)性能更好，集线器上各端口都是共享同一条背板总线的。后来，网桥被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机(Switch)所取代。
网桥(Bridge)像一个聪明的中继器。中继器从一个网络电缆里接收信号， 放大它们，将其送入下一个电缆。相比较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。网桥是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞。网桥将网络的同一网段在数据链路层连接起来，只能连接同构网络(同一网段)，不能连接异构网络(不同网段)。
网桥也叫桥接器，是连接两个局域网的一种存储/转发设备，它能将一个大的LAN分割为多个网段，或将两个以上的LAN互联为一个逻辑LAN，使LAN上的所有用户都可访问服务器。
扩展局域网最常见的方法是使用网桥。最简单的网桥有两个端口，复杂些的网桥可以有更多的端口。网桥的每个端口与一个网段相连。
3.10.2.2以太网交换机
交换机配置：console：操纵控制台，是网络设备与计算机或终端设备进行连接的常用接口。
（Console也可指命令行窗口）（Console线一端为RJ-45接头，一端为串口接头）。
AUX：是Auxiliary（辅助）的缩写。
VTY（Virtual Teletype Terminal）虚拟终端，一种网络设备的连接方式。
如路由器或交换机远程登录的虚拟端口。一般情况下，VTY线路启用后必须对其进行配置后才允许用户登录。
交换机堆叠与级联：级联技术可以实现多台交换机之间的互联。
交换机间一般是通过普通用户端口进行级联。
端口间采用交叉电缆。
堆叠技术可以将多台交换机组成一个单元。
堆叠一般采用专用的堆叠模块和堆叠电缆。
要求至少是同一厂商的交换机。
3.10.2.2.1多接口的网桥
以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥。
3.10.2.2.2自学习功能、生成树协议STP
STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）是用于在 局域网中消除数据链路层物理环路的协议。通过在桥之间交换BPDU（Bridge Protocol Data Unit，桥协议数据单元），来保证设备完成生成树的计算过程 。
(1)通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环。
(2)当前路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性。
3.10.2.2.3实现虚拟局域网VLAN
虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点: 网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少;可以控制广播活动;可以提高网络的安全性。
在计算机网络中，一个二层网络可以被划分为多个不同的广播域，一个广播域对应了一个特定的用户组，默认情况下这些不同的广播域是相互隔离的。不同的广播域之间想要通信，需要通过一个或多个路由器。这样的一个广播域就称为VLAN。
3.10.2.2.4从总线以太网到星型以太网
（无碰撞问题，全双工）
3.11高速以太网
3.11.1 100BASE-T以太网
（快速以太网）
3.11.2吉比特以太网
3.11.310吉比特以太网（10GE）和更快的以太网
即通常所说的千兆以太网。
3.12使用以太网进行宽带接入，PPPoE（PPP over Ethernet）
PPPoE(Point-to-Point over Ethernet)定义了如何在以太网上传输PPP数据包的方法。它可以使以太网的主机通过一个简单的桥接设备连接到一个远端的AC(Access Concentrator 访问集中器)上。通过PPPoE协议，远端接入设备能够实现对每个接入用户的控制和计费。目前流行的宽带类型ADSL大多是通过PPPoE实现的。由于ADSL的大积使用，PPPoE也随之应用，PPPoE不论在s还是Linux下都能得到很好地支持。
3.13交换机的配置
用户模式 （EXEC模式) Switch>
特权模式 Switch#
全局配置模式 Switch(config)
端口模式 Switch(config-if)#
交换机常用的配置命令行：
模式切换指令
enable 进入特权模式（一般简写为en）
config t 进入全局配置模式
interface fa 0/1 进入交换机某个端口视图模式
exit 返回到上级模式
end 从全局以下模式返回到特权模式
快捷指令
帮助信息(如? 、co?、copy?)
命令简写(如 en 的完整命令为 enable)
命令自动补全(Tab)
快捷键(ctrl+c中断测试,ctrl+z退回到特权视图)
reload 重启(在特权模式下)
hostname X修改交换机名称(在全局配置模式下)
端口配置指令
speed,duplex 配置交换机端口参数
show version 查看交换机版本信息
show flash 查看flash内存使用情况
show running-config 查看当前生效的配置信息
show startup-config 查看保存在NVRAM中的启动配置信息
show interface 查看端口信息
show mac-address-table 查看交换机的MAC地址
选择某个端口Switch(config)# interface type mod/port
(type：端口类型，通常有ethernet、Fastethernet、Gigabitethernet；
mod：端口所在的模块；
port：在该模块中的编号；）:Switch(config)# interface fa 0/1;
选择多个端口Switch(config)#interface type mod/startport-endport
如：Switch(config)# interface interface fa 0/1-5 //选择端口 fa 0/1 ~ fa 0/5
Switch(config-if)#speed [10/100/auto] 设置端口通信速度
Switch(config-if)#duplex [half/full/auto] 设置端口单双工模式
若交换机设置为auto以外的具体速度，此时应注意保证通信双方也要有相同的设置值。
注意事项：在配置交换机时，要注意交换机端口的单双工模式的匹配，如果链路一端设置的是全双工，另一端是自动协商，则会造成响应差和高出错率，丢包现象会很严重。通常两端设置为相同的模式。
密码设置指令
设置进入特权模式的密码
Switch(config)# enable password ******
通过console端口连接设备及Telnet远程登录时所需的密码；
Switch(config)# line console 0 表示配置控制台线路，0是控制台的线路编号。
Switch(config-line)# login 用于打开登录认证功能。
Switch(config-line)# password 5ijsj 设置进入控制台访问的密码
3.14交换机
冲突域、广播域、Vlan（可网管型2层交换机）
特性：学习、过滤、转发
冲突域：连接在同一导线上所有工作站的集合，或者说同一物理网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一同一带宽的节点集合。
一个Hub就是一个冲突域。交换机的每一个端口都是一个冲突域。冲突域基于第一层物理层。
广播域：网络中能接受任意设备发出的广播域帧的所有设备的集合。路由器能隔离广播域，每一个端口就是一个广播域。
交换机要考虑：端口、性能、功能、吞吐量。
核心层：多层交换机
汇聚层：多层交换机
接入层：二层交换机
级联、堆叠
4.ATM（asynchronous transfer mode）异步传输模式
PNNI:private network-to-netwok interface
5.ISL协议
思科交换链路内协议Cisco Inter-Switch Link Protocol
6.LAP(Link Access Procedure)
LAPD正式规定在ITU-T Q.920和ITU-T.Q.921中。
7.CDP协议
思科发现协议（CDP：Cisco Discovery Protocol） 思科发现协议 CDP 基本上是用来获取相邻设备的协议地址以及发现这些设备的平台。通过cdp可以帮助管理员收集到相邻设备的硬件和协议等信息。以及快速了解网络拓扑。