网站建设及优化 赣icp,wordpress手机端发布软件,wordpress插件许可,做饼的网站文章目录 一. 初识交换机1.1. 交换机的概述1.2. Ethernet_ll格式1.3. MAC分类1.4. 冲突域1.5. 广播域1.6. 交换机的原理1.7. 交换机的3种转发行为 二. 初识ARP2.1. ARP概述2.2. ARP报文格式2.3. ARP的分类2.4. 免费ARP的作用 三. 实验专题3.1. 实验1#xff1a;交换机的基本原… 文章目录 一. 初识交换机1.1. 交换机的概述1.2. Ethernet_ll格式1.3. MAC分类1.4. 冲突域1.5. 广播域1.6. 交换机的原理1.7. 交换机的3种转发行为 二. 初识ARP2.1. ARP概述2.2. ARP报文格式2.3. ARP的分类2.4. 免费ARP的作用 三. 实验专题3.1. 实验1交换机的基本原理与配置3.1.1. 实验目的3.1.2. 实验拓扑图3.1.3. 实验步骤1配置IP地址2实验调试① 查看交换机信息② 访问测试③ 查看交换机信息 3.2. 实验2动态ARP的原理与配置3.2.1. 实验目的3.2.2. 实验目的3.2.3. 实验目的1配置PC机的IP地址2查看PC机的ARP缓存表① 查看缓存表② 测试发送③ 抓包结果 3.3. 实验3静态ARP的原理与配置3.3.1. 实验目的3.3.2. 实验拓扑图3.3.3. 实验步骤1配置PC机的ip地址2界面静态ARP绑定配置 3.4. 实验4代理ARP的原理与配置3.4.1. 实验目的3.4.2. 实验拓扑图3.4.3. 实验步骤1配置PC机的IP地址2配置路由器的IP地址3代理ARP测试无配置代理ARP4配置代理ARP5代理ARP测试配置代理ARP6查看路由表接口信息 四. 交换机的基本原理命令汇总 一. 初识交换机
1.1. 交换机的概述
二层交换设备工作在OSI模型的第二层即数据链路层它对数据包的转发是建立在Mac媒体访问控制地址基础之上的。 二层交换设备不同的接口发送和接收数据独立各接口属于不同的冲突域因此有效地隔离了网络中物理层冲突域使得通过它互联的主机或网络之间不必再担心流量大对数据发送冲突的影响。
在网络中传输数据时需要遵循一些标准以太网协议定义了数据帧在以太网中的传输标准。
了解以太网协议是充分理解数据链路层通信的基础以太网交换机是实现数据链路层通信的主要设备;了解以太网交换机的工作原理也是十分必要的;
1.2. Ethernet_ll格式
格式名称说明DMAC目的Mac地址6B该字段标识帧的接收者SMAC源 Mac地址6B该字段标识帧的发送者Type协议类型Data数据字段46~1500B。标识帧的负载FCS帧校验序列4B是一种为接收者提供判断是否传输错误的方法如果发现错误则丢弃此帧
1.3. MAC分类
名称说明单播MAC地址第8位为0用于标识链路上的一个单一节点组播MAC地址第8位为1用来代表局域网上的一组终端广播MAC地址全1用来表示局域网上的所有终端设备
1.4. 冲突域
冲突域是指连接在同一共享介质上的所有节点的集合
1.5. 广播域
广播域是指一个节点发送一个广播报文其余节点都能够收到的节点的集合
1.6. 交换机的原理
基于源Mac地址学习基于目的Mac地址转发收到的是一个广播帧或者未知的广播帧除源端口以外所有端口转发
1.7. 交换机的3种转发行为
行为方式描述Flooding泛洪交换机把某一个接口接收的数据帧从除源端口以外所有的端口转发出去是一种点到多点的转发行为。包含3种情况收到广播数据帧、收到组播数据帧、收到未知单播数据帧Forwarding转发交换机从某一个接口收到的数据帧从另一个端口转发出去是一种点到点的行为Discarding丢弃交换机把从某一端口进行的帧直接丢弃
二. 初识ARP
2.1. ARP概述
在局域网中当主机或其他三层网络设备有数据要发送给另一台主机或三层网络设备时它需要知道对方的网络层地址即IP地址 但是仅有IP地址是不够的因为IP报文必须封装成帧才能通过物理网络发送。
因此发送方还需要知道接收方的物理地址即MAC地址这就需要从一个IP地址到Mac地址的映射。 ARP可以实现将IP地址解析为Mac地址。
主机或三层网络设备上会维护一张ARP表用于存储IP地址和Mac地址的关系。一般ARP表项包括动态ARP表项和静态ARP表项
2.2. ARP报文格式
报文名称描述Hardware Type硬件地址类型一般为以太网Protocal Type三层协议地址类型一般为IPHardware Length Protocol LengthMac地址和IP地址的长度单位为字节Operation Code指定ARP报文的类型包括ARP Request和ARP ReplySource Hardware接收者的Mac地址在ARP报文中该字段值为0Destination Protocol Address接收者的IP地址
2.3. ARP的分类
种类描述动态ARP表项有ARP协议通过ARP报文自动生成和维护可以被老化可以被新的ARP报文更新可以被静态ARP表项覆盖。动态ARP适用于拓扑结构复杂、通信实时性要求高的网络静态态ARP是由网络管理员手工建立的IP地址和Mac地址之间固定的映射关系。静态ARP表象不会被老化不会被动态ARP表象覆盖免费ARP设备主动使用自己的IP地址作为目的IP地址发送ARP请求此种方式称为免费ARP
2.4. 免费ARP的作用
用途描述IP地址冲突检测当设备接口协议状态变为up时设备主动对外发送免费的ARP报文正常情况下不会受到ARP应答如果收到则表明本网络中存在与自身IP地址重复的地址。如果检测到IP冲突设备会周期性的广播发送免费ARP应答报文直到冲突解除。通告新的Mac地址如发送方更换了网卡Mac地址发生了改变。为了能够在动态ARP表象老化前通告网络中其他设备发送方可以发送一个免费ARP代理ARP如果ARP请求是从一个网络的主机发送同一个网站但不同于物理网络上的另一台主机那么连接这两个网络的设备就可以回答该网ARP请求这个过程称为代理ARP
三. 实验专题
3.1. 实验1交换机的基本原理与配置
3.1.1. 实验目的
掌握交换机的基本原理
3.1.2. 实验拓扑图 3.1.3. 实验步骤
1配置IP地址
1PC1的配置 在【IPV4配置】栏中选中【静态】单选按钮输入对应的【IP地址】【子网掩码】和【网关】然后点击应用按钮。PC2、PC3、PC4的配置步骤如图所示 2PC2的配置 3PC3的配置 4PC4的配置
2实验调试
① 查看交换机信息
#查看交换机的Mac地址表
Huaweisystem-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname LSW1
[LSW1]display mac-address #查看mac地址表如图所示 可以看到交换机的Mac地址表为空表示交换机设备没有开始转发数据时Mac地址默认是为空的
② 访问测试
#在PC1上访问PC4
PCping 192.168.1.4如图所示
③ 查看交换机信息
#查看交换机MAC地址表命令如下
[LSW1]display mac-address如图所示 以上输出结果显示了交换器的Mac的地址表
思考 PC访问PC4的数据转化过程是怎样的
PC1封装时没有PC4的Mac地址要通过ARP知道PC4的Mac地址PC1封装数据把它从E0/0/1接口转发给交换机;交换机收到数据后查看数据帧首先学习PC1的Mac地址然后泛洪数据帧PC2、PC3收到数据包以后不做处理PC4是收到数据包后要回应PC1从G1/0/0/1接口转发出去最后PC1收到数据包
3.2. 实验2动态ARP的原理与配置
3.2.1. 实验目的
掌握ARP表项内容掌握ARP动态获取MAC地址的过程
3.2.2. 实验目的 3.2.3. 实验目的
1配置PC机的IP地址
1配置PC1的地址 在【IPV4配置】栏中选中【静态】单选按钮输入对应的【IP地址】【子网掩码】和【网关】然后点击应用按钮。PC1的配置步骤如图所示 2配置PC2的地址 如图所示
2查看PC机的ARP缓存表
① 查看缓存表
#查看PC1的ARP缓存表在PC1的命令行界面输入“arp -a”
PCarp -a
#查看PC2的ARP缓存表在PC1的命令行界面输入“arp -a”
PCarp -a如图所示 ARP的参数信息
参数名描述Internet Address代表IP地址Physical Address代表MAC地址Type代表ARP表项的形式方式
② 测试发送
#PC1访问PC2并查看PC1的ARP缓存表
PCping 10.1.1.2
PCarp -a如图所示 以上图可以看出PC1学习到了10.1.1.2这个ip地址对应的mac地址为54-89-98-81-23-EE 。
③ 抓包结果 对刚刚圈出两个抓包数据双击点击进去查看如图所示 技术要点 PC1访问PC2时动态学习MAC地址的工作过程是怎样的
PC1访问PC2访问前首先查看自己的ARP缓存表若表项为空则就无法封装数据帧的目的MAC地址字段PC1以广播报文的形式发送ARP request报文请求PC2的MAC地址ARP请求包中会还会携带PC1的ip地址以及MAC地址PC2收到PC1发送ARP request报文后会先把PC1的ip地址以及mac地址对应关系添加到自己的ARP缓存表中;交换机收到了单播报文后将此报文转发给PC1PC1收到报文后将得知PC2的mac地址以及ip地址的对应关系并假如自己的缓存表中
3.3. 实验3静态ARP的原理与配置
3.3.1. 实验目的
掌握静态ARP的配置方法理解静态ARP的工作原理
3.3.2. 实验拓扑图 3.3.3. 实验步骤
1配置PC机的ip地址
1PC1机的ip配置
2PC2机的ip配置
2界面静态ARP绑定配置
1PC1机静态ARP绑定配置
PCarp -s 10.1.1.2 54-89-98-2E-6C-F1 #配置静态ARP绑定
PCarp -a .
PCarp -a 如图所示 2PC2机静态ARP绑定配置
PCarp -s 10.1.1.1 54-89-98-F1-65-7C
PCarp -a如图所示
3.4. 实验4代理ARP的原理与配置
3.4.1. 实验目的
掌握代理ARP的配置方法理解代理ARP的工作原理
3.4.2. 实验拓扑图 3.4.3. 实验步骤
1配置PC机的IP地址
1PC1机的ip地址配置
2PC2机的ip地址配置
2配置路由器的IP地址 AR1system-view
[AR1]undo info-center enable
[AR1]sysname AR1
[AR1]interface g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.1 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.1.2.1 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]如图所示
3代理ARP测试无配置代理ARP
#这是没有配置代理ARP测试的结果
PCping 10.1.2.2如图所示 以上说明没有配置代理ARP前PC1是无法访问PC2的尽管IP分别是10.1.1.2/16、10.1.2.2/16且属于10.1.0.0/16网段但是对于相同网段设备互访会使用二层通信。 此时PC会发送ARP请求报文广播包请求PC2的Mac地址而路由设备会隔离广播不会将这个ARP报文转发给PC2。
因此PC1学习不到PC2的Mac地址无法封装数据帧导致无法互访。
4配置代理ARP
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[AR1]interface g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]arp-proxy enable #在g0/0/0接口开启代理ARP功能
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]arp-proxy enable #在g0/0/1接口开启代理ARP功能如图所示
5代理ARP测试配置代理ARP
#PC1访问PC2
PCping 10.1.2.2
PCarp -a如图所示 通过以上输出可以看到PC1可以访问PC2并且学习到了PCR的IP地址和Mac地址的对应关系。
接下来了解一下代理ARP的工作过程
PC1访问10.1.2.2由于与本身配置的IP地址10.1.1.2属于相同网段因此PC1会发送ARP请求报文到PC2的Mac地址由于路由器会隔离广播包因此在没有配置代理ARP前两台设备是无法互访的在路由器上配置了代理ARP后路由器收到ARP请求报文后路由器会查找路由表由于PC2与路由直连因此路由器存在PC2的直连路由表象因此路由器使用自己的Mac的地址给PC1发送ARP应答报文PC1收到了路由器的ARP应答报文将路由器的。G0/0/0/0接口的Mac地址与PC2的IP地址进行ARP映射,下次使用路由器的Mac地址进行数据转发,此时路由器相当于PC2的代理
6查看路由表接口信息
[AR1]display interface g0/0/0如图所示 可以发现路由器的G0/0/0接口的Mac地址为5489-9847-309b 与以PC1上学习到的10.1.2.2的Mac地址一致验证了上面的说法。
可以将这种代理ARP堪作一种欺骗ARP路由器欺骗了PC1它传递的PC1的信息是PC2的Mac地址为路由器接口的Mac地址。
只不过这种欺骗是一种善意欺骗可以让IP地址属于同一网站却不属于同一物理网络的主机间相互通信。
四. 交换机的基本原理命令汇总
命令作用display mac-address查看交换机Mac的地址表mac-address aging-time修改Mac地址表的老化时间arp -a查看PC机的ARP缓存表arp -s在PC机上绑定IP地址和Mac地址arp proxy enable在路由器上开启ARP代理功能
