二三層轉(zhuǎn)發(fā)基本原理

1、二三層轉(zhuǎn)發(fā)學(xué)習(xí)理解網(wǎng)絡(luò)分為七層：分別是 七層 六層 五層 四層 三層 二層 一層二層轉(zhuǎn)發(fā)原理應(yīng)用層，telnet/ftp/路由協(xié)議會話層表小層傳輸層，TCP/UDP網(wǎng)絡(luò)層，通常是IP，數(shù)據(jù)包稱文鏈路層，比如以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)包幀物理層數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型中的第二層，介乎于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間。數(shù) 據(jù)鏈路層在物理層提供的服務(wù)的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，其最基本的服務(wù)是 負(fù)責(zé)直接相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通訊。二層轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)：FDB表。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都以MAC地址來唯一地標(biāo)識自己，而交換 機(jī)要實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信必須知道自己的哪個(gè)端口上連接著哪臺設(shè)備，因此特別 需要一張MAC地址與端口號一一對應(yīng)的表，以便在交換機(jī)內(nèi)部

2、實(shí)現(xiàn)二層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 發(fā)，這張二層轉(zhuǎn)發(fā)表就是FDB （Forwarding Database）表.FDB表的構(gòu)成要素：MACVLANSLOT/PORTTRUNK VIDVIDX TYPE=00:1f:64:00:ff:10=51/1/13=-DYNAMIC00:1f:64:00:ff:1051/1/15-DYNAMIC00:1f:64:00:02:5131/2/6-DYNAMIC二層轉(zhuǎn)發(fā)：在一個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部（比如一個(gè)VLAN），將收到的幀選擇適當(dāng)?shù)?端口發(fā)出去。二層交換機(jī)通過解析和學(xué)習(xí)以太網(wǎng)幀的源MAC地址來維護(hù)MAC地址 與端口的對應(yīng)關(guān)系，它會把這些信息寫入到MAC表中，其次是根據(jù)目的MAC來查找

3、 MAC表決定向哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)發(fā)流程如下：1）當(dāng)交換機(jī)端口收到主機(jī)A發(fā)來的一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，從端口收到的幀中讀出MAC 地址，得到它們的對應(yīng)信息。它先讀取包頭中的源MAC地址，也就是主機(jī)A的MAC地址，這樣它就知道源MAC是通過port 1連接的主機(jī)A的地址。交換 機(jī)會把源MAC地址與端口對應(yīng)關(guān)系寫入到FDB表中，作為以后的二次轉(zhuǎn)發(fā)依 據(jù)。2）讀取包頭中的目的MAC地址，即主機(jī)B的MAC地址們，并在FDB表中查找相 應(yīng)的端口如表中有與這目的MAC地址對應(yīng)的端口，直接把數(shù)據(jù)包發(fā)送到端口 port 23）如表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上。4）當(dāng)目的機(jī)器對源機(jī)器回應(yīng)時(shí)，交換機(jī)又可以

4、學(xué)習(xí)目的MAC地址與哪個(gè)端口對 應(yīng)，在下次傳送數(shù)據(jù)時(shí)就不再需要對所有端口進(jìn)行廣播了。三層轉(zhuǎn)發(fā)原理：三層轉(zhuǎn)發(fā)是通過路由協(xié)議或配置得到遠(yuǎn)方網(wǎng)段的路由，鏈路層把收到的IP 報(bào)文上交給IP層，IP層按路由做轉(zhuǎn)發(fā)。PC1PC2三層轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)是ARP表和路由表：arp為IP地址到對應(yīng)的硬件地址提供動態(tài)映射關(guān)系:arp表的構(gòu)成要素如下：IPMACTYPE11 .0 .0 .1000:1f:64:00:02:51dynamic10 .0 .0 .1000:1f:64:00:02:51static路由表是三層轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)；表項(xiàng)結(jié)構(gòu)如下：S /0 10/0 via , vlan6S* /0 1/0 via 54, v

5、lan7C* /30 is directly connected, vlan2C* /30 is directly connected, vlan3C* /24 is directly connected, vlan4 源主機(jī)PC1在發(fā)包前，檢查目的地址是否在本地網(wǎng)段:DestIP & Mask = MyIP & Mask ?如果兩者位于同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，源主機(jī)PC1向目的主機(jī)發(fā)送ARP請求,收 到ARP請求的交換機(jī)，會回應(yīng)一個(gè)ARP應(yīng)答,應(yīng)答報(bào)文中帶有目的主機(jī)的MAC 地址，源主機(jī)獲得目的MAC后，根據(jù)MAC地址發(fā)送報(bào)文。當(dāng)源主機(jī)PC1判斷目的主機(jī)地址與自己不是在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)時(shí)，它會 通過網(wǎng)關(guān)來遞交報(bào)文，即發(fā)送ARP請求到網(wǎng)關(guān)主機(jī)獲得對應(yīng)的MAC地址,以網(wǎng)關(guān) MAC地址作為報(bào)文的目的MAC地址進(jìn)行報(bào)文交互，在此過程中，源IP地址和目 的IP地址都不變，改變的是源MAC地址和目的MAC地址。報(bào)文到達(dá)網(wǎng)關(guān)后交 換機(jī)會發(fā)送一個(gè)ARP請求尋找目的地址是