交换机的原理

• 一、数据链路层
• • 1.1数据链路层的功能*
  • 1.2以太网的由来
  • 1.3以太网帧格式
  • • 1.3.1MAC地址
    • 1.3.2 以太网帧格式
• 二、以太网交换机
• • 2.1 交换机的工作原理*
  • 2.3 交换机接口的双工模式*

• 数据链路的建立、维护与拆除
• 帧包装、帧传输、帧同步
• 帧的差错恢复（采用重传的方法恢复）
• 流量控制（确保中间传输设备的稳定及收发双方传输速率的匹配）

1. Xerox公司的X-Wire					2.94兆实验性以太网
2. DEC-Intel-Xerox（DIX）的以太网		10兆以太网应用
3. IEEE的802.3标准					10兆以太网标准
4. 千兆以太网							100/1000兆以太网

	MAC(每块网卡生产出来，除了具有基本的功能，都有一个全球唯一的编号来识别自己，即网卡的物理地址)
	MAC地址由48位二进制数组成，通常分为六段，用十六进制表示，如 00-D0-09-A1-D7-B7。其中前3段代表供应商表示，后三段是网络接口卡序列号。MAC地址的第八位为0时，表示该MAC地址为单播地址，为1时表示组播地址。一块物理网卡的地址一定是一个单播地址，也就是第八位为0，组播地址是一个逻辑地址，用来表示一组接受者，而不是一个接受者。如下图：

 - 目的地址（DA）：包含六字节。标识了帧的目的站点的MAC地址
 - 原地址(SA)：包含六字节，标识了发送帧的站点MAC地址目的地址一定是单播地址（第八位为0）
 - 类型：包含两字节，用来标识上层协议的类型，如0800H标识IP协议
 - 数据：包含46~1500字节。数据域封装了通过以太网传输的高层协议信息。

- 初始状态
此时交换机处于初始状态 不知道主机的MAC地址和对应的端口
- MAC地址学习
主机A发送数据帧（源MAC地址和目标MAC地址）交换机会把主机A对应的端口和源MAC地址储存到MAC表。
- 广播未知帧数
然后交换机对主机A发送的目标MAC地址进行广播，除了端口1都会收到这组数据帧。
- 接收方回应
只有目标MAC地址的主机才会回应交换机，这时候主机B的MAC地址和对应的端口都会储存到数据表。
- 交换机实现单播通信
会送之后，主机A和主机B之间就可以实现单播通信。

交换机所学习到的条目并不会永远保存在MAC地址表中，默认的老化时间是300s

 1. 单工：单工数据传输是指两个数据之间只能沿单一方向传输数据（麦克风扬声器）
 2. 半双工：半双工数据传输使两个数据站之间可以实现双向数据传输，但不能同时进行（对讲机）
 3. 全双工：全双工数据传输是在两个数据站之间可双向且可同事进行数据传输的模式（打电话）