以太网

网络

一、以太网

1. 以太网及其变体：基本帧格式和地址方案是相同的。以太网是目前占主导地位的LAN技术；
2. 以太网定义的第一层元素：
   1.信号；
   2.介质上传输的比特流；
   3.将信号放到介质上的物理元件；
   4.不同的拓扑。
3. 以太网的数据链路层寻址需要：
   1.提供与上层协议联系的接口；
   2.提供标志设备的接口；
   3.利用封装成帧将比特流组织为有意义的分组；
   4.控制从源来的数据传输。
4. LLC可视为NIC的驱动程序软件；
5. 以太网MAC子层的职责：数据封装、介质访问控制MAC；
6. 数据封装的功能：帧定界、编制、错误检测；
7. 以太网成功要素：维护的简便性、整合新技术的功能、可靠性、安装和升级的成本；
8. 现在以太网在设备间使用无介质争用、专用链路；

二、以太网帧

1. 以太网帧结构向第三层PDU添加帧头和帧尾来封装所发送的报文；
2. 描述帧大小时，不包含前导码和帧首界定符，其中前导码和帧首界定符的实质作用在于告知接收方准备接受新帧；
3. 交换机也使用源地址来添加其查询表；
4. 所有以太网帧必须有64个字节；
5. MAC地址基于IEEE为厂商制定的强制规则而分配（OUI组织统一标识符）；
6. MAC地址称为烧录地址（BIA or UAA），被烧录到网卡的ROM（只读储存器）中；
7. 替代UAA地址，设备有时也可配置区域管理地址（LAA）；
8. 不同操作系统和软件可以以不同的十六进制格式表示MAC地址；
9. 十六进制法技术表示法：0x-、-H；
10. 数据链路层地址使数据包通过各网段上的本地介质运载（MAC地址）；
11. 网络层地址让设备将数据包发往其目的设备（IPv4地址）；
12. 以太网中广播MAC地址为48个1，十六进制表示为：FF-FF-FF-FF-FF-FF;
13. 数据链路层的广播不需要第三层广播地址；

三、以太网MAC

1. 冲突时为了降低与每次发送相关的系统开销而付出的代价；
2. CSMA/CD过程：发送前监听、检测冲突、拥塞信号和随机回退；
3. 拥塞信号：检测到冲突的发送设备，将持续传输一个特定的时段,设置随机回退计时器；
4. 集线器在物理层运行，只处理介质中的信号；
5. 冲突域（网段）：通过一台集线器或一系列相连的集线器本身内部可能会发生冲突；
6. 以太网定时：延时、定时和同步（异步通信和同步通信）、比特时间、碰撞槽时间（建立以太网最小帧、网段最大范围的限制）；
7. 网络的折衷方案是选择最大的网络直径，然后设置足以确保检测到所有冲突的最小帧长；
8. 碰撞槽时间包括信号沿电缆和集线器传输的时间；
9. 帧间隙：成功发送帧后的这段时间，回退：冲突后的延迟，残帧：已经损坏、有部分发送的报文。

四、集线器和交换机

1. 设备共享介质的问题：缺乏可扩展性、延长增长、更多的网络故障、更多的冲突；
2. 交换机将会隔离网络，将冲突限制于集线器端口之间的通信；
3. 储存转发：LAN交换机将会缓冲收到的帧，等到适当的端口空闲时再转发给它；
4. 交换和桥接；
5. 交换机的五种基本操作：学习、过期、泛洪（未收到MAC地址）、选择性转发、过滤；

五、地址解析协议（ARP）

1. ARP协议的基本功能：将IPv4地址解析为MAC地址，维护映射的缓存；
2. 静态ARP表条目也有到期时间，但必须手动删除；
3. 帧不能穿越路由器到另外的网络；
4. 使用ARP代理的两种情况：
   1.旧版的IPv4无法确定目的主机是否与源主机在同一逻辑网络上；
   2.（主机认为它已经直接连接到目的主机所在的逻辑网络）主机配置了错误的掩码。
5. ARP广播问题：介质开销、安全问题（ARP欺骗或ARP毒化）。