以太网交换基础

0x00 前言

以为主要的作用的笔记的记忆，所以多为问答的形式进行记录。

什么是以太网？

以太网是一种局域网技术，用于链接终端，进行网络通信。

什么是冲突域？

冲突域是指连接在同一公共介质上的所有节点的集合。

就像冲突域的名字，同一公共介质上的所有节点都是相互竞争的，并且在这条介质上的报文，其他节点都可以进行接收。其实也就是混杂模式下可以监听数据包的原因。

如何隔离冲突域？

通过交换机来隔离冲突域，每一个接口都相当于1个独立的冲突域。

以太网使用的是什么连接方式？

以太网使用的是无连接的工作方式，不必建立连接就可以直接发送数据，适配器对发送的数据帧也不进行编号，也不要求对方发回确认。

实际上就是一种只管发的工作模式，这样子的好处就是工作方式简单，并且质量好。

以太网是什么样的交付方式？

尽最大努力的交付，不可靠交付。

以太网是否可以识别重传帧？

以太网不会识别重传帧，会当做新的数据帧来进行处理。

什么是广播通讯方式？

在同一时间只能允许一台计算机发送数据帧。

什么是CSMA/CD协议？

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)

载波监听多点接入/碰撞检测 协议

多点接入

总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接到一根总线上。

载波监听

检测信道，不管在发送前，还是发送中，每个站都必须不停地检测信道。主要目的实际上就是检测自己能不能发送了。

碰撞检测

边发送边监听，冲突检测，一旦发现冲突，则列停止发送，避免资源浪费。

有一个现象可以解释这个东西，就是比如一个局域网内有人下载东西，其他设备就会很卡这种情况。

电磁波在1km电缆的传播时延是多少

5us

曼彻斯特编码方式是什么？

在中心位置电平跳变，向上为0，向下为1，也可以反过来理解。

什么是广播域？

广播报文能到达的整个访问范围称为二层广播域。

以太网帧的两个标准

• Ethernet_II
• IEEE 802.3

什么是mac地址？

Media Access Control 在网络中唯一标识一个网卡，每个网卡都有并且拥有唯一的一个MAC地址。

mac地址的组成结构是什么：

OUI+制造商分配，OUI是IEEE注册得来的，长度为24bit，所以通过mac去判断厂商也是通过这个来进行判断的

OUI查询地址：https://standards-oui.ieee.org/oui/oui.txt

MAC地址的三种类型是？

• 单播MAC：物理MAC，全球唯一
• 广播MAC 全F
• 组播MAC，第7bit是1的MAC 01-00-00-00-00-00

补充知识

单播帧

单播帧，也称为“点对点”通信，是一种网络通信方式。在这种方式中，帧的接收和传递仅在两个节点之间进行，帧的目的MAC地址就是对方的MAC地址。网络设备（如交换机和路由器）根据帧中的目的MAC地址将帧转发出去。这种通信方式主要用于一对一的通信，能够保证信息准确无误地传送至目标。

广播帧

广播帧是计算机网络中的概念，是网络数据传输中的一种基本单位。广播帧通常是以IP地址255.255.255.255为目的地址发送的帧，也可以是发送到网络中所有设备的帧。广播帧是一种特殊的数据包，被发送到网络中的每台设备，使得所有的设备都能接收到这个数据包。在局域网（LAN）以及其他一些网络环境中，广播帧起着重要的作用。例如，当一台设备需要向局域网上的其他设备发送消息或数据时，它会将消息封装成广播帧，并发送到局域网中的所有设备。所有的设备都能够接收到这个消息，并根据需要进行相应的处理。通过广播帧，设备之间可以进行有效的通信和数据交换。

在实际应用中，广播帧还可以用于网络发现和设备配置等功能。例如，当一台设备加入一个局域网时，它可以发送广播帧，告知其他设备它的存在。其他设备在收到广播帧后，便可以对新设备进行相应的配置和设置，使其能够顺利地与网络中的其他设备进行交互。

需要注意的是，广播帧虽然很有用，但也存在一些问题。首先，由于广播帧会发送到网络中的每台设备，这样会占用一定的带宽和网络资源。如果广播帧过于频繁或过大，会导致网络性能下降。其次，广播帧在传输过程中不能传递给其他网络。为了解决这些问题，网络中还存在一些其他的通信方式，如单播和组播。单播是将数据从一个发送者发送到一个特定的接收者，而组播则是将数据发送到一组特定的接收者。相比之下，广播帧的特点是向所有设备发送，无论是否需要都能接收到。