思考通信的过程
相邻不局限于有线的网络
整个网络层的分组->链路层的帧
一层套一层
光纤上可靠
无线局域网 无线信号容易受到干扰
链路层需要考虑链路传输
帧中继的作用
帧中继（FrameRelay）是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。帧中继是进入带宽范围从56Kbps到1．544Mbps的广域分组交换网的用户接口。
帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式（简称帧中继协议）有效地进行传送。它是广域网通信的一种方式。帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合于封装局域网的数据单元，适合传送突发业务（如压缩视频业务、WWW业务等）。帧中继测试技术：当前主要的数据通信技术都基于分组交换技术，如分组交换、帧中继（FR）、交换型多兆比特数据业务（SMDS）、异步转移模式（ATM）。
封装成帧
- 流量控制
- 差错检测
- 纠错
- 半双工/全双工
子母路由器
为什么在链路层里不需要考虑拥塞控制？只需要考虑流量控制？
数据报->二进制
物理层调制->电信号/光信号
利用边界路由器转发数据报
不能直接在内网里实现寻址
匹配帧的目的MAC
| 不同子网 | IP地址 |
| 在相同子网内部的寻址 | MAC地址 |
通过交换机的方式来构建局域网
洪泛/广播方式转发数据，会产生“风暴”，即大量的数据在网络里传输
从逻辑层面构建逻辑网络：（被限制在逻辑区域里）
VLAN
隔离流
相同VLAN广播的流不会扩散
不同VLAN通过交换机交换，必须有路由器的转发（需要有不同的子网掩码）
TRUNK PORT
通过一条网线 连接两台交换机
问题：2号口想发送到另一台交换机上的2号口？
特别注意
在TRUNK PORT要注意插入标号
变的是插进去了两个字段（VLAN的ID号）
CRC发生变化（需要重新计算）
数据通信看不到VLAN的存在
802.1Q对源/目的主机透明，所以对两边抓包是看不到帧和VLAN ID
通过管理员的配置
中间加一个交换机
在镜像端口用wireshark抓包
打上一个VLAN标签
为什么需要上一级交换机附带的VLAN号呢？
判断发给哪一个VLAN
相同的交换机不需要，不同的需要
HUB，二层交换机和三层交换机的区别
（加插的部分）
一、HUB集线器
USB集线器的工作原理和网络连接的一样（相当于总线）
像对220V的电路做并联的情况
考虑恶意用户
二、二层交换机 2-layer switch——家庭常用：
与HUB唯一区别：有很多端口
只要不是同一目的端就不会产生冲突，交换速度会高很多。连接不同的终端，数据发送出去后，看帧是连接在哪个端口上，交换机通过自学习来获得MAC信息。
好处：
1.交换效率提高了。
2.会使不该接收数据的终端收不到数据，否则会有安全隐患，。
缺点：
只工作在链路层，只能识别链路层的帧。
三、三层交换机
二层交换技术+三层转发技术
查路由表 ——> 确定从哪个路由器出去
出现瓶颈（出现时延）：查路由表的时间
于是出现了：基于流交换的三层交换技术
如果已经知道MAC地址，目的MAC会直接写这个MAC。
Q：如果不知道呢？
A：会发送一个查询报文给三层交换机，根据三层路由表决定发到哪里。如果它也没有这个MAC，会把查询报文发给下一个三层交换机。
不在三层处理所有报文的方法称之为流交换FS。
没有硬划分
虚电路 MPLS 关键在标签
除了能够提高转发效率之外，还能实现多路传输
可以按通信数据量来收费
而电路交换必须按时长来收费
物理上都是同一个子网，只是逻辑上进行了区分。
两种手段：
1.通过上一级的路由器
每一个跨越的都要查询一个路由表
2.用一个三层交换机替换路由器
好处：使终端直接获得另一个主机的MAC 更加快捷
划分成VLAN后：
- 发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。
- 若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发
- 若两个站点不在同一子网内，发送站A要向“缺省网关”发出ARP（地址解析）封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块
-
当发送站A向“缺省网关”的IP发送ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址，则向发送站A回复B的MAC地址。否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求;
-
B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址;
-
三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。
三层交换机替换优点：
只需要在三层IP上跑1次，其他都可以在二层里进行，只要在相同局域网中。
问题：那么三层可不可以替代路由器？
答：不可以。三层适用于同一局域网范围内。虽然也可以连接不同自治系统，但可能会有些意想不到的信息泄露，说不定可以查到不同网络的MAC地址。
所以不同网络之间还是应该用路由器连接。
MIPS：
基于虚电路
分组交换
负载均衡
不同来源相同目的
实现优先级别
实现有差别的服务质量
- UDP（暴力）没有公平性 会吃掉所有带宽
- TCP公平性
MIPS只能提供比IP路由更快的速度
传统的路由依赖路由表
为什么MIPS能比路由有更快的转发速率？
原因：因为标签不是全局有效，每个交换机只根据自身逻辑链路情况来定义标签
即使发送往同一个目的地，也可以通过不同的方式选择不同的路径。
可以走俩不同的路。
而传统路由只能选择相同道路。
想一下，IP路由是怎么实现的？
IP路由效率低的原因：
当路由器收到每一个分组都需要遍历一遍路由表（规模很大）。
IP网络的逐跳式分组转发：
LERO边缘路由器
REQ请求（包含目的端的IP地址）
目前LERO不知道怎么交换，通过查路由表来决定下一跳路由器（左下角的路由表）
26:05 找到空闲的标签
LSR2收到标签2之后，再发回LSR0
同样，在链路上找到一个空闲的标签（8），不需要IP地址
利用标签搭建路径
IP | Label
第一次寻路时用路由表确定MIPS源端和目的端的路径/返回响应通过标签产生响应建立路径
其实MPLS也不能完全脱离路由，所以仍然保留了路由的功能
实用
使企业内的网络运转得足够快。
数据中心网络
背景：随着用户量的增加，单服务器的模式已经无法满足需要
CDN
同一个网站 很多副本 放在不同的地理位置
各个学院用独立的计算机装
服务器群 提供服务
问题：
怎么让服务器群连接起来？
于是 出现了网络。
单一的物理机可以虚拟出许多的虚拟机，可以充分利用其冗余的计算能力。
数据中心
引入了虚拟服务器的概念。
机架/铁箱子，可以密集地放很多服务器
机架顶部/底部——放置交换机，进行互连
44:00存在内部流量访问，有可能存在于不同的虚拟机/机架之间
怎么让它们通信呢？实现互通。
形成层次化结构。
需要分割成不同的子网：路由器
Q：怎么解决交换机的阻塞问题？
A：
- 类似于银行多窗口服务
- 均匀地分配到各个链路
Q：为什么需要做负载均衡？
A：两个分摊
- 均匀分摊资源
- 均匀把用户数量分摊到各个链路
Load balancer负载均衡器：如果有多个服务点，则将用户引导到目前最空闲的服务点。
数据网络中心瓶颈：内部网络如何实现高速交换
1:07：00
6.7节不讲而得自己看。
因为6.7节里整合了第二章的知识。
