二层转发原理：
交换机的功能：
1.转发(MAC地址表中存在目的MAC地址)
2.泛洪(1.未知单播帧2.广播/组播帧)
3.过滤(1.MAC地址表中存在目的MAC地址,转发也是一种过滤2.如果数据帧的出入口一致，数据帧需要丢弃)
(交换机收到数据帧后的行为和动作，广播是广播帧，泛洪是一个动作(未知单播帧/MAC地址表里面没有目的MAC))
(CAM表是可寻址内存，是二进制数，是为了快速交换
MAC表绑定VLAN信息，接口信息,三层转发才需要ARP，二层转发不需要ARP)
(MAC地址表老化时间300s)
（交换机泛洪会从除接收端口进行泛洪）
3过滤：
sw开始MAC地址表空的，查表查不到，泛洪，会将源MAC地址绑定在接收端口上，从1口学到，要从1口发出去，交换机的防环机制，数据帧不会转发会丢弃，,MAC地址表还是正常学的，但数据帧不会转发。
1.交换机在发送数据帧时只是透明转发数据帧，不会更换MAC地址
2.同一个MAC地址是否可以绑定到多个接口？不能
3.一个接口可以绑定多个不同的MAC吗？可以
动态：可以先拆除MAC然后绑定Dynamic
静态：不可以拆除MAC，静态交换机没有能力解除MAC:1口存在MAC，2口学不到，不会去学习源MAC，数据帧发过来，会从1口出去，2口收不到的，这个数据帧有去无回。
拓展：如果网络中出现广播，怎么判断？![]()
通过MAC地址表查看，MAC地址翻动或者MAC地址漂移。MAC地址一下子绑定在1口，一下子绑定在2口
交换机通过MAC地址表实现数据帧的转发
数据帧-二层的概念；
在数据链路层分为LAN和WAN
IEEE 802.3 （国际电气电子工程师协会）
ethernet Ⅱ·（施乐）
在LAN网中就这两种数据链路层封装协议，现在传输出去的一般用的都是Ethernet Ⅱ的封装，有些二层协议的报文用802.3封装，如：生成树报文BPDU包，CDP，TDP
区别：
IEEE 802.3 封装结构 = 14B帧头 + 4B帧尾（帧校验序列FCS）
淘宝买快递，签收物品完整才收。
FCS设备收到一个数据帧，检查数据帧的完整性，不完整丢弃，完整才接收。
##【比较完整性】实际上是将帧头做一次checkSum,将校验和放在FCS里面，对端收到数据帧，对帧头做同样的校验，和FCS进行比对看这两个校验和是否是一样的，如果一样的表明数据帧在转发过程中是没有被破坏掉的。
802.3/Ethernet Ⅱ帧头和帧尾数据长度一样的，但帧头结构不一样
#【802.3的头部封装】并不能标识上层协议
交换机收到数据帧以后靠MAC地址表做转发，查目的MAC
MAC地址48bit ,等于6个字节。
14B帧头=6B DMAC+6 SMAC+2B Length（6个字节的目的MAC和6个字节的源MAC加上2个字节的length长度 用于标识数据帧的长度的）
+IEEE 802.2(8B) LLC(SSAPDSAP)（3B）+SNAP(5B)
#【EthernetⅡ的头部封装】可以标识上层 协议
Ethernet Ⅱ14B=6B DMAC+6B SMAC +2B ETYPE(2个字节的以太类型-识别上层封装协议，IPV4=0x0800,ARP=0x0806, dot1q= 0x8100,IPV6=0x86dd)
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如果是802.3需用IEEE的802.2 （8B-----3字节LLC罗辑链路控制子层（SSAP数据帧的发送方DSAP数据帧的接收方）+5字节SNAP）里面的LLC标识上层字段。
//看个报文STP->
//再看一个报文CDP->发现直连链路邻居关系（邻居的设备型号，主机名，ip地址）
对应的公有协议LLDP，SNAP的部分红圈标识
实际 上，用LLC去通告一些上层协议，一般只能通告公有协议，私有协议是通告不了的。用802.3去承载一些思科的私有协议，就会用到SNAP去标识上层封装。Org是MAC地址的前24个比特位（3个字节）用来标识厂商，
下面的PID就等同于以太类型，标识上层协议是什么，用802.2去封装并不一定会有SNAP这个字段。即，如果LLC能标识的话就不需要携带SNAP,如果LLC不能标识的话就需要携带SNAP，不能标识的一般都是私有协议，思科居多。
##WAN网中有MAC地址吗？回答：广域网中没有MAC地址。
WAN网中有二层封装，和LAN不一样，WAN的二层封装：(PPPHDLC帧中继FRATM)
WAN网和LAN网主要是物理层和数据链路层不一样，其他的上层协议都是一模一样的。WAN网中没有MAC地址，没有ARP。
WAN网中一般设备都是点到点，LAN网是通过一些网络设备交换机/HUB互联， LAN网中存在广播域的概念。
3种以太帧的方式：单播，组播，广播。
单播：源/目的MAC地址都是单播地址；
组播：目的MAC是个组播地址；
广播：目的MAC是个广播地址；
1->3想实现单播端到端的互通?
在大的广域网中实现单播通信，你有目的MAC吗？
交换机是二层设备，通过MAC转发，不认识3层ip；
如果源/目的ip写成单播的ip，源MAC为单播，目的MAC为广播，可互通
1->3互通，1和3划在一个VLAN；1—>2实现单播通信？
所以需要在LAN网里面找到一个唯一能标识设备的地址，而这个地址就是一个MAC地址（硬件地址），可以唯一标识一台设备。
MAC地址不重复，MAC地址的前24个比特位是OUI的部分，这个部分是需要申请的，申请机构-IANA。保证MAC是不可能重复的，篡改的不考虑。
单播通信：
1.ARP广播：在LAN网中发送ARP报文找到对方的位置，将罗辑的ip地址转换成为物理的MAC地址。
2.回复MAC地址，发送方就可以封装数据帧，实现一对一的通信。
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MTU《TCP/IP详解》看看
min=46B(一个IP包不能小于这个字节)
MAX=1500B（IP数据包的最大长度）
如果，用EthernetⅡ数据帧封装协议去封装，MAX数据传输单元是1500
用802.3封装，MAX数据传输单元是1492B，因为802.2扩展头部也会占8B
802.3=1492
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//看书：《TCP/IP详解》-IP首部
//找找英文版书籍
复习
1、二层的转发原理
2、三层的转发原理 （IP ICMP ARP）
交换机的功能：
1、转发（如果MAC地址表存在目的MAC地址） 2、泛洪(1、未知的单播帧 2、广播/组播帧) 3、过滤（1、如果MAC地址表存在目的MAC地址
2、如果数据帧的出入接口一致，数据帧需要丢弃）
LAN(IEEE 802.3ethernetII(施乐)) WAN(WAN网中有MAC地址吗？) （PPPHDLCFRATM）
IEEE 802.3 = 14B+4B（FCS） 14B=6B DMAC+6B SMAC+2B Length + IEEE 802.2(8B) LLC(SSAPDSAP)+SNAP(5B)
EthernetII 14B=6B DMAC+6B SMAC+2B ETYPE
IPV4=0x0800
ARP=0x0806
dot1q=0x8100
46B~1500B = IP数据包的长度 ETH II
1492B = IEEE 802.3
三层转发原理：
IPV4 (20B~60B)
第一行（32bit）： 版本（4bit） 首部长度(4bit) TOS(8bit) 总长度（16bit）
第二行（32bit）： 标识（16bit） 标志（3bit） 偏移地址（13bit）(分片)
第三行（32bit）： TTL（8bit） 协议标识(8bit) [1=icmp 6=tcp 17=udp 88=eigrp 89=ospf 47=GRE] 校验和（16bit）
第四行（32bit）： 源IP
第五行（32bit）： 目的IP
第六行（32bit）： 填充字段 （40B） 2B
TTL值的两个作用 1、可以防止IP包环路 2、可以限制IP包的转发距离
traceroute (UDP)
tracert (ICMP)
512B
response ?(25) 20*25=500+8+4= 512B
ARP(地址解析协议)
1、request replay
2、28B
3、硬件类型
协议类型
硬件长度
协议长度
OP=0
发送方MAC
发送方IP
目的方MAC
目的方IP
4、ARP算几层协议
5、ARP需要填充0来满足最小MTU的长度
6、ARP和RARP有什么区别 （无盘工作站） 网卡启动
7、普通ARP、代理ARP、免费ARP（1、IP地址冲突检查 2、通过MAC地址）
show arp (4个小时) ,接收到下面哪个报文会刷新ARP的老化时间？
2、免费ARP ?
ICMP重定向的触发条件：如果IP包的发送源和到达目的路由的下一跳在同一个网段，就需要触发ICMP重定向。在ICMP重定向报文中会增加一个gateway字段，该字段中填充下一跳地址。
什么情况下需要比较AD值？：如果同一条路由通过多种路由协议学习，需要比较AD值选出最优的一条。
什么情况下需要比较metric值？：如果同一条路由通过同一种路由协议的不同邻居学到，需要比较metric值，优选metric值小的一条。
转发流程
1、PC1发送的ARP请求，请求网关（路由器0接口）的MAC地址 （PC2、PC3）
2、路由器回送给PC1的单播ARP应答 （PC2）
3、PC1发送给PC4的ICMP报文 (PC2)
二层：DMAC=网关（路由器0口） SMAC=PC1 E-TYPE=0x0800
三层：源IP=PC1 目的IP=PC4 Protocol id= 1 (ICMP)
ICMP: type=8 code=0
4、路由器向PC4发送的ARP请求 （PC4）
5、PC4向路由器1口回复的ARP应答
6、PC1向PC4发送的ICMP请求（PC2、PC4）
7、PC4回给PC1的ICMP应答 （PC2）
二层：DMAC=网关（路由器1口） SMAC=PC4 E-TYPE=0x0800
三层：源IP=PC4 目的IP=PC1 Protocol id= 1 (ICMP)
ICMP: type=0 code=0
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