一起学习数据链路层基本原理（入门）
1.数据链路层
1.1什么是数据链路层
数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自物理层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
1.2功能
数据链路层主要有两个功能 ：帧编码和误差纠正控制。帧编码意味着定义一个包含信息频率、位同步、源地址、目标地址以及其他控制信息的数据包。数据链路层协议又被分为两个子层 ：逻辑链路层（LLC）协议和（MAC）协议。
数据链路层最基本的功能是向用户提供透明可靠的数据传送服务。透明性主要是指上层传输数据的内容、格式、及编码没有限制。
2.以太网的定义
以太网(Ethernet)。指的是由Xerox公司创建并由Xerox,Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802·3系列标准相类似。
它不是一种具体的网络，是一种技术规范。
以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。
2.1MAC地址
MAC(Media Access Control, 介质访问控制)，或称为 MAC位址、硬件位址，用来定义网络设备的位置。在OSI模型中，第三层网络层负责 IP地址，第二层数据链路层则负责 MAC位址。因此一个主机会有一个IP地址，而每个网络位置会有一个专属于它的MAC位址。MAC地址，用来表示互联网上每一个站点的标识符，采用十六进制数表示，共六个字节(48位)。
2.2以太网帧格式
以太网帧本体的前端是以太网的首部，总共占14个字节。
分别是6个字节的MAC地址、6个字节的源MAC地址以及2个字节的上层协议类型。
紧随帧头后面的是数据。一个数据帧所能容纳的最大数据范围是46~1500个字节。
帧尾是一个叫做FCS（帧检验序列）的4个字节。
在目标MAC地址中存放了目标工作站的物理地址。
源MAC地址中则存放构造以太网帧的发送端工作站的物理地址。
小贴士：
比特（位）, 二进制中最小的单位。每个比特（位）的值要么是0要么是1。
字节，通常8个比特构成一个字节。
8个比特也被称为8位字节。只为强调1个字节中包含8个比特时才会用。
3.交换机的工作原理
3.1交换机的转发原理
我们先来了解一下二层交换机的工作原理，交换机是数据链路层设备，它能够读取数据包中的MAC（网卡）地址信息，并根据MAC来进行交换，如图所示。
图中有A、B、C、D四台主机的IP地址在同一网段内，其IP地址和MAC地址如上图中所示，交换机有一张MAC地址表，是通过MAC地址来进行交换的，接入网络之前，交换机的MAC地址是空的。
当主机A（192.168.1.1）向主机C（192.168.1.3）发送数据的时候，交换机是如何把数据正确的发给主机C呢？
交换机的工作过程是这样的，主机A在发送数据时会携带自身的MAC地址，交换机从E0端口收到了数据，就会在MAC表中记录一条信息，如图所示。
从上图中可知，交换机的MAC地址表已经有一条记录，此时交换机并不知道主机C在哪个端口，数据不确定从哪个端口转发，这时交换机只能选择在E0以外的所有端口都转发，那么主机B、C、D都会收到来自主机A的信息，收到信息后解开数据比对信息，主机B和主机D发现不是找它的，就把数据丢弃，只有主机C核对后发现是找C的，于是返回一条信息给交换机，返回信息的时候，带上自身的MAC地址，这个时候交换机的MAC地址表又多了一条记录，如图所示。
交换机收到来自主机C的数据后，是否又要向全部端口转发呢？不会的，因为主机C发的信息有目的地址信息（主机A）交换机直接把数据在E0端口发给了主机A。
3.2华为模拟器交换机的基本操作和命令
华为交换机的三种视图：
用户视图
[Huawei]系统视图
[Huawei-Ethernet0/0/1]接口视图
[Huawei-vlan10]vlan视图
display version //查看版本号
Huawei Versatile Routing Platform Software
VRP ® software, Version 5.110 (S3700 V200R001C00) VRP：华为设备的操作系统平台，装了这个系统之后可以支持很多协议，功能等
Copyright © 2000-2011 HUAWEI TECH CO., LTD //指明这是一个华为的设备
Quidway S3700-26C-HI Routing Switch uptime is 0 week, 0 day, 0 hour, 3 minutes //指明运行了多长时间，当你开启时开始计算
dis ver —>命令可以简写
display saved-configuration 使用display saved-configuration命令可以查看交换机下次启动时的配置文件信息
display current-configuration 交换机运行过程中正在生效的配置称为当前配置
display startup 交换机上电时，从默认存储路径中读取配置文件进行交换机的初始化操作，因此该配置文件中的配置称为初始配置
---- More ---- 当命令太多一页翻不完时出现more，可按空格和回车键继续看，不看了就ctrl+c
system-view 或 sys //进入系统视图
[Huawei]sysname sw1 或 [Huawei]sys sw1 //更改设备名，区分2个简写的sys代表的意思不同
[sw1]display bridge mac-address
System bridge MAC address: 4c1f-ccf1-10b5 //显示交换机mac地址
dis int Ethernet0/0/1 //查看接口详细信息，包括状态、mac地址等
Ethernet0/0/1 current state : UP
Line protocol current state : UP
Description:
Switch Port, PVID : 1, TPID : 8100(Hex), The Maximum Frame Length is 9216
IP Sending Frames’ Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 4c1f-ccf1-10b5
Last physical up time : 2021-02-19 17:04:16 UTC-08:00
Last physical down time : 2021-02-19 16:23:41 UTC-08:00
Current system time: 2021-02-19 17:09:28-08:00
Hardware address is 4c1f-ccf1-10b5
Last 300 seconds input rate 0 bytes/sec, 0 packets/sec
Last 300 seconds output rate 0 bytes/sec, 0 packets/sec
Input: 0 bytes, 0 packets
Output: 17017 bytes, 143 packets
Input:
Unicast: 0 packets, Multicast: 0 packets
Broadcast: 0 packets
Output:
Unicast: 0 packets, Multicast: 143 packets
Broadcast: 0 packets
Input bandwidth utilization : 0%
Output bandwidth utilization : 0%
[Huawei]int e0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]display this //显示接口当前配置
[Huawei]quit //退回到上一层
[Huawei-Ethernet0/0/1]return //如果跨层返回用return或ctrl+z
save //保存设置
[Huawei]clear configuration interface e0/0/1 //清除接口的配置，需指定接口
reset saved-configuration——清除已保存的配置
reboot——重启（未保存的当前配置会消失）
？：命令帮助/命令提示
TAB键：命令补全
sys //设置用console线连接时永不超时，默认是10min
[Huawei]user-interface console 0
[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0
直接在接口模式下切换到其他接口不用退出当前视图
[SW1]int e0/0/2
[SW1-Ethernet0/0/2]int e0/0/1
[SW1-Ethernet0/0/1]
查看mac地址表
dis mac-address
配置双工模式及速率
[SW1-Ethernet0/0/1]undo negotiation auto #关闭自协商功能，默认是自动协商，需先关闭之后可手动设置速率
[SW1-Ethernet0/0/1]duplex full/half //full全双工，half半双工
[SW1-Ethernet0/0/1]speed 10/100 //配置接口速率10M/100M
undo terminal monitor 关闭监视功能
Info: Current terminal monitor is off.
[R1]undo info-center enable 禁止弹出接口信息
Info: Information center is disabled.
想取消命令或者激活接口都可以使用undo
历史命令查询
[Huawei] display history-command
配置主机名
system-view
[Huawei] sysname Routerl
状态信息查询
display version ####查看VRP版本
display users ####查看用户终端信息
进入接口模式并查看信息
sys
[Huawei] int e0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]dis this ###查看当前视图下的配置信息
配置文件管理命令
[Huawei] display saved-configuration ###查看设备保存信息
[Huawei] display current-configuration ###查看设备当前配置的信息
reset saved-configuration ###擦除存储设备中的配置文件（初始化）
compare configuration ###比较当前胚子信息与存储设备中的保存文件是否一致
关闭华为的信息提示中心
[Huawei]undo info-center enable
或者
undo terminal monitor
永不超时
[Huawei]user-interface console 0
[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0
配置双工及速率命令
sys
[Huawei]int g0/0/1
[SW1-Ethernet0/0/1]undo negotiation auto ###关闭自动协商
[SW1-Ethernet0/0/1]speed 100 ###调至速率100M
[SW1-Ethernet0/0/1]duplex full ###调至全双工模式，解释full:Full-Duplex(全双工模式）
half: Half-Duplex(半双工模式）
保存配置
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设置远程登录密码
[Huawei]user-interface vty 0 4 ###0是初始值，4是结束值。表示可同时打开5个会话进入交换机去配置命令
[Huawei-ui-vty0-4]authentication-mode password
[Huawei-ui-vty0-4]set.authentication password simple 222
[Huawei-ui-vty0-4]user privilege level 3
ser-interface vty 0 4 ###0是初始值，4是结束值。表示可同时打开5个会话进入交换机去配置命令
[Huawei-ui-vty0-4]authentication-mode password
[Huawei-ui-vty0-4]set.authentication password simple 222
[Huawei-ui-vty0-4]user privilege level 3
[Huawei-ui-vty0-4]dis this文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-773609.html
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