二层转发原理详解（一）
一、什么是二层转发？
二层转发就是基于MAC地址进行数据包转发。
详解：
1、二层指的就是网络七层模型中的数据链路层。
2、数据链路层传输的数据单元叫 -- 帧
以太帧格式
前两个字段分别是目的地址和源地址字段。第3个字段是2字节的类型字段，用来标识上一层是什么协议(0x800：IP协议，0x0806：ARP协议等)。第4个字段是数据字段，长度在46-1500字节之间。最后一个字段是CRC检验字段，存放4字节的帧检测序列FCS。校验范围是目的地址、源地址、类型、数据字段。
MAC帧长度最小为64字节，数据字段最小为46字节，如果不够，则自动加0填充。
3、MAC 地址
MAC地址也就是物理地址，大小为48位，6个字节，前24位是厂商代码，后24位为序号，比如H3C厂商代码为00-0f-e2。
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单播地址：第一个字节最低位为0，如 00-0f-e2-00-00-06
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多播地址：第一个字节最低位为1，如 01-0f-e2-00-00-06
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广播地址：48位全为1，如ff-ff-ff-ff-ff-ff
4、冲突域与广播域
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冲突网络（冲突域）：连接在同一个到导线上的所有工作站点集合，一个节点发出的报文其余节点都能收到，从而产生冲突。
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广播网络（广播域）：限制以太网广播报文的范围，一个站点发送一个广播报文其余站点都可以收到。
5、转发
基于MAC地址转发：主要是根据原MAC、目的MAC、MAC地址表进行业务转发（详细见原理）。
基于VLAN转发：为了解决广播域的问题引入了VLAN机制进行隔离。
二、二层转发原理
1、转发原理及流程
原理：基于原MAC、目的MAC、MAC地址表进行业务转发
流程：PC_A 与 PC_B通信
①PC_A发送ARP请求给交换机1来尝试获取计算机B的mac地址（基于以太网的通信必须在数据帧中指定目标MAC地址才能通信）
②交换机1收到广播帧（ARP请求）后，会将他发给除接收端口外的所有端口，也就是flooding了。
③计算机B收到ARP后，回复MAC地址给A。
④计算机A收到B的MAC地址后写入以太帧目的MAC中开始业务传输。
⑤交换机1收到PC_A发出的以太帧后，会进行查表，如果查到按照MAC地址表指定的端口转发，查不到的话就进行广播转发。
附：查表流程
附：MAC地址学习流程（以下流程按照地址表中未学习到介绍，学习到的话直接转发）：
① PC_A 发送的以太帧进入交换机（假设与A连的端口是1，与B连的端口是2）
② 交换机查表，无相应信息
③ 交换机将收到以太帧的端口和源MAC地址学习到MAC转发表
④ 利用目的MAC转发，查表发现MAC转发表中无目的MAC对应信息
⑤ 广播，其他端口收到后丢弃，目的为以太帧中DMAC的设备接收
注意：除非PC_B和PC_A是双向业务的交换机才会学到B的MAC地址，A->B单向不会。
缺陷：
当网络过大时，采用无vlan的二层转发会增加网络的负载，给设备CPU造成负担。
要开会了，直接把PPT上写的截下来了，大家多多体谅emmmm
emmmm --- 今天有事就先写到这，下期主要讲解VLAN、二层转发的实际应用以及一些使用中的问题答疑。
