2.网络设备

集线器HUB

引入冲突域

处在同一冲突域中网元，只能有一个网元在享受带宽发数据，如果有两个网元在发数据，就会冲突，数据包就会受损

Hub（集线器）在以太网中使用CSMA/CD技术来解决冲突域的问题，因此它只能进行半双工通信。

交换机

交换机的功能

交换机的一个端口为一个冲突域，不同端口处于同一个广播域

一个广播域（或者叫一个LAN）又是一个逻辑子网

处于同一广播域当中的节点（网元=节点），只要有一个节点发送广播包，那么整个广播域当中的节点都会收到

同一广播域的 PC 之间的通信行为叫二层通信，只要配置了正确的IP地址，就能通信，不需要通过网关(路由器)。

优点：没有冲突域

危害：浪费资源

为减小广播域，引入了vlan，IPV6取消广播

交换机的行为

①学习行为

将数据包的源MAC地址与端口绑定

②转发行为(二层转发原理)

转发（一对一）

泛洪（一对多）：组播/广播、未知单播(MAC地址表中没有)

丢弃：位数不够 出环

如图所示：站点A要发一个帧给站点D；交换机从端口1接收到这个帧，首先查看目的MAC地址，再查看交换机里cache的MAC地址表，但这时候的MAC地址表是空的，那交换机会这么做呢？

把这个数据帧向任何端口转发出去（除接收这个帧的端口1），在这时还要查看这个帧源MAC地址，把端口1和站点A的MAC建立映射关系（这个帧的源MAC地址就是站点A物理地址）。

这样依次类推，每个站点都跟所直接连接的端口建立好映射关系，从而形成一张MAC地表。

二层转发帧结构

Ethernet Version II定义的MAC帧格式如下：

• PRE: 先导字节, 7个10101010，用于通知接收站点帧到达信息并用于提供接收物理层帧处理部分对接收比特流的同步机制。

• SFD: 帧开始标志（Start-of-frame delimiter）字节, 10101011，用于表示帧的开始。

• DA: 目的 MAC地址，6个字节，表示接收帧的站点地址。

• SA: 源MAC地址，6个字节，表示发送帧的站点地址

• TYPE: 以太网类型，2个字节。0x0800代表数据字段为IP协议

• DATA: 数据字段，字段长度在46-1500之间，如果数据长度小于46字节，数据字段必须通过填充字段扩充到46字节

• PAD: 填充字段

• FCS: 帧校验序列字段，4个字节

MAC子层有两个主要功能：

• 数据封装，包括在发送前帧的装配和接收帧时的解析或错误检测。

• 介质访问控制，包括帧开始发送和发送失败的恢复等。

路由器

路由器的工作原理(路由转发)

1、路由：不同网段之间通讯时，一个数据包需要通过路径的选择，来实现从一端到另一端的传输过程中的每一条路径就是一条路由。

路由表：用来记录到达每一个目标网段的路径

2、作用：基于IP地址的寻址和转发，实现不同IP网段之间的互相访问；实现不同通信协议间主机的访问。

路由器的功能

Hub不能隔离冲突域；交换机可以隔离冲突域，但是不可以隔离广播域，路由器可以隔离广播域=======路由器的每一个端口都是一个广播域。

两个接口配置相同网段的地址会报错

①隔离广播域，实现跨三层的数据互访

②路径选择与转发、路由协议的支持，维护路由表

③广域网接入，地址转换，安全功能