以太网单播、组播、广播

单播：单播MAC地址是从源到目的的唯一地址。 广播：就是一个主机向所有主机发送一个数据包。 组播：就是把数据发送给一组主机或者发送给感兴趣的主机。（组播的MAC地址是以：01-00-5E开头的，组播的IP地址224.0.0.0到239.255.255.255。发送组播时源地址是单播目的地址和目的MAC地址是组播IP地址和MAC地址） 集线器属于1个广播域多个冲突域。 以太网定时： 延时：就是发送的电信号需要一定的时间（延时）传播（传送）到电缆上。 定时和同步：在半双工模式中，如果冲突没有发生，发送设备将会发送 64 位的定时同步信息，称为“前导码”。 比特时间：不管介质速度如何，将比特发送到介质并在介质上侦听到它都需要一定的时间。这段时间称为比特时间。 碰撞槽时间：在半双工以太网中，数据每次只能朝一个方向传送，因此碰撞槽时间 是一个确定有多少设备可以共享网络的重要参数。 碰撞槽时间是一个重要参数，因为： 512 位碰撞槽时间确定最小的以太网帧为 64 个字节。任何长度小于 64 个字节的帧都被接收站点视为“冲突碎片“或”残帧”而自动丢弃。 碰撞槽时间确定了最大网段的大小限制。如果网络扩展得太大，就可能发生延迟冲突。延迟冲突被视为网络故障，因为这种冲突在 CSMA/CD 自动处理帧发送期间被检测到的时间太迟。 实际计算的碰撞槽时间刚好比在冲突域的最远两点之间发送所需的理论时间长，与另一个时间最近的发送发生冲突，然后让冲突碎片返回发送站点而被检测到。 帧间隙： 以太网标准要求两个非冲突帧之间有最小的间隙。这样，介质在发送上一个帧后将获得稳定的时间，设备也获得了处理帧的时间。 堵塞信号： 只要一检测到冲突，发送设备就会发送一个 32 位“堵塞”信号以强调该冲突。这可确保 LAN 中的所有设备都能检测到冲突。 （作用就是告诉大家现在有冲突了） 回退定时： （当收到一个堵塞信号时所有的站点停止传输并随机等待一段时间，然后在尝试发送其它帧。这个随机的时间由回退定时器设置。用来避免在次发生冲突。） 以太网物理层概述： 标准以太网、快速以太网、千兆以太网与万兆以太网之间的差异在于物理层，通常称作以太网 PHY。 以太网遵守 IEEE 802.3 标准。目前为通过光缆和双绞线电缆的运行定义了四种数据速率： 1) 10 Mbps - 10Base-T 以太网 2) 100 Mbps - 快速以太网 3) 1000 Mbps - 千兆以太网 4) 10 Gbps - 万兆以太网 以太网 – 使用交换机 交换机可以将 LAN 细分为多个单独的冲突域，从而减少了冲突的发生。交换机可以实现全双工传输从而大大的提高了传出速度。每个节点在节点与交换机的连接中都有全部介质带宽可供使用，每台设备在其与交换机的连接中都能有效地建立专用的点到点连接，不必竞争介质。 交换机的选择性转发： 选择性转发：发送节点与接收节点之间建立短暂的点到点连接。 存储转发：当收到一个数据帧时发现目的端口在忙，就会把数据包 入内存缓冲区，等到适当的端口空闲时再转发给它。 转发基于目的MAC：交换机维护着一个表，称为MAC表。就是说当收到一个帧时，交换机会将帧头的MAC地址与MAC表中的地址进行对比，如果找到匹配的，表中MAC地址对应的端口就是帧的输出端口！ 交换机的操作 以太网 LAN 交换机采用五种基本操作来实现其用途： 1) 获取 （就是学习MAC地址） 2) 过期 （就是删除时间戳为0的MAC地址） 3) 泛洪 （目的MAC地址在MAC地址表中没有， 交换机将把此帧发送的所有接口上，此动作叫“泛洪”） 4) 选择性转发（是检查帧的目的 MAC 地址后将帧从适当的端口转发出去的过程。这是交换机的核心功能。） 5) 过滤（如果帧没有通过 CRC 检查，就会被丢弃。交换机不会将帧转发到接收帧的端口。） ARP过程： ARP 协议具有两项基本功能： 1) 将 IPv4 地址解析为 MAC 地址 发送节点尝试到 ARP 表中查找映射至 IPv4 目的地址的 MAC 地址。如果此映射已经缓存在表中，节点将用找到的 MAC 地址作为帧中的目的 MAC 来封装 IPv4 数据包，然后将帧编码并放入网络介质。 2) 维护映射的缓存 ARP 表动态维护。设备收集 MAC 地址有两种方法。一种是监控本地网段中发生的通信：当节点从介质收到帧时，可将源 IP 和 MAC 地址记录为 ARP 表中的映射。另一种方法是广播 ARP 请求：帧包含的 ARP 请求数据包中有目的主机的 IP 地址。接收帧的节点将 ARP 回复数据包作为单播帧发回发送方，以将 IP 地址标识为自己的响应。此响应然后用于在 ARP 表中创建新条目。、 （在学习MAC地址的时候都会加上一个时间戳，当时间戳的时间为0的时候还没有接受到此MAC地址的帧就从 ARP 表中删除。） 创建帧： 创建帧时如果ARP缓存有则创建帧成功便可以发送。如、果没有就需要先发送ARP请求如有回应则ARP表中就会自动建立一个映射，如果没有回应则无法创建帧。如果要发送的帧不在本网段中，则发送给网关。 ARP代理： 就是说路由器可以代理本网段以外的ARP 请求。