MAC 层的硬件地址

在局域网中，以下几个称呼是一样的：

• 📌 硬件地址
• 📌 物理地址
• 📌 MAC 地址

48 位的 MAC 地址

✅ IEEE 的注册管理机构 RA 负责向厂家分配地址字段 6 个字节中的前三个字节 (即高位 24 位)，称为组织唯一标识符。

✅ 所以就只有 3 个字节能支配了，这 3 个字节由厂家支配，称为扩展唯一标识符，必须保证生产出的适配器没有重复地址。

❗ 生产适配器时，6 字节的 MAC 地址已被固化在适配器的 ROM，因此，MAC 地址也叫做硬件地址 (hardware address) 或物理地址。

所以无论你把它带到哪里去，或者把它砸了，烧了🔥，它的硬件地址还是不会变。

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📕 下面介绍一下 IEEE 组织的一些规定：

• IEEE 规定地址字段的 第一字节的最低位 为 $I/G$ 位。$I/G$ 表示 $Individual/Group$。
• 当 $I/G$ 位 $=0$ 时，地址字段表示一个单站地址。
• 当 $I/G$ 位 $=1$ 时，表示组地址，用来进行多播。

所以对于前三个字节，既然第一个字节的最后一位被占用了，就只能支配其余的 $23$ 位了。

❗所有 48 位都为 1 时，为广播地址。只能作为目的地址使用。

📕 IEEE 又规定了！

• IEEE 把地址字段第一字节的倒数第 $2$ 位规定为 $G/L$ 位，表示 $Global/Local$ 。
• 当 $G/L$ 位 $=0$ 时，是全球管理。
• 当 $G/L$ 位 $=1$ 时， 是本地管理。

❓ 那么有啥区别呢 ？

全球管理需要购买，本地管理用户自定义，不过以太网几乎不会去理会这个用户自定义的。

适配器检查 MAC 地址

🚀 适配器从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址，然后检查这个帧是否是下面的其中一种，如果不是就丢弃，如果是就收下然后转发。

• 1️⃣ 单播 (unicast) 帧（一对一）
• 2️⃣ 广播 (broadcast) 帧（一对全体）
• 3️⃣ 多播 (multicast) 帧（一对多）

MAC 帧的格式

常用的以太网 MAC 帧格式有两种标准 ：

• ✅ $DIXEthernetV2$ 标准
• ✅ $IEEE的802.3$ 标准

最常用的 $MAC$ 帧是以太网 $V2$ 的格式。

我们来放大看一下：

• 1️⃣ 首先是目的地址字段，占 6 个字节。

• 2️⃣ 然后是源地址字段，也是 6 字节。

• 3️⃣ 类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的 $MAC$ 帧的数据上交给上一层的这个协议。

• 4️⃣ 数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段。
  最小长度 $64字节-18字节$ 的首部和尾部 $=$ 数据字段的最小长度（ $46$ 字节

• 5️⃣ FSC 用于差错检测

❓ 其实你会发现从 $MAC$ 层到物理层还会多出 $8$ 个字节，那么这 $8$ 个字节是啥呢？

在帧的前面插入（硬件生成）的 8 字节中，第一个字段共 7 个字节，是前同步码，用来迅速实现 $MAC$ 帧的比特同步。第二个字段 1 个字节是帧开始定界符，表示后面的信息就是 MAC 帧。

📗 最后提一下与 $IEEE802.3MAC帧$ 的区别：

• IEEE 802.3 规定的 MAC 帧的第三个字段是“长度 / 类型”。
• 当 $长度/类型$ 字段值小于 $0x0600$ 时，数据字段必须装入上面的逻辑链路控制 LLC 子层的 LLC 帧。

帧间最小间隔为 $9.6\mu s$，相当于 $96bit$ 的发送时间。
一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待 $9.6\mu s$ 才能再次发送数据。

                                                            以太网MAC地址

MAC地址由48位二进制组成，通常分为六段，用十六进制表示，工作在数据链路层。

数据链路层功能：链路的建立，维护与拆除

                             帧包装，帧传输，帧同步

                             帧的差错恢复

                             简单的流量控制

 

第八位为0 对于目的地址，相当于单播通信

为1，对于目的地址，相当于组播通信

前三位：生产厂家 ， 后三位：网卡序列号

例 08 - 00 - 5a - e3 - 93 - 62 前二十四位是供应商标识，后二十四位：供应商对网卡的唯一编号

 

 

 

 

以太网帧格式：7部分

目的地址和源地址为MAC地址，各占6字节 ，2字节类型：0800代表IP协议，0806代表ARP协议

 

交换机的工作原理：5步骤

初始状态：

 

MAC地址学习

广播未知数据帧：

接收方回应：

交换机实现单播通信：

 

比如这是一台新的交换机，我们接上网络，接上电脑，这时候A要找B，这时A发出一个数据帧，里面有源MAC地址和目的MAC地址，交换机接收到数据帧，先将A的MAC地址进行记录和对应上自己的接口，学习到交换机的MAC地址表里，之后交换机会广播未知MAC地址，B接收到后进行回应，先经过交换机，交换机再学习记录B的MAC地址和对应的接口，再连接上A,这时交换机已经记住A和B的MAC地址与对应接口，之后A和B两机之间实现单播通信。

交换机MAC地址表生命周期默认300s，达到生命周期后交换机将会MAC地址表进行老化，刷新。

 

交换机以太网接口的工作模式

单工 例：话筒 喇叭

两个数据站之间只能沿单一方向传输数据

半双工 例：对讲机

两个数据站之间可用双向传输，但不能同时进行

全双工 例：电话

两个数据站之间可双向且同时进行数据传输 既收又发

 

交换机以太网接口速率

接口连接时进行协商

协商失败则无法正常通信

 

交换机基本命令

用户视图模式<Huawei>切换至系统视图模式【Huawei】

<Huawei>system-view

1.历史命令查询

【Huawei】display history-command

 

2.配置主机名

<Huawei>system-view

【Huawei】sysname Router1

3.状态信息查询

<Huawei>display version            查看VRP版本

<Huawei>display user                查看用户终端信息

4.进入接口模式并查看信息

<Huawei>sys

【Huawei】int g0/0/0

【Huawei-GigabitEthernet0/0/0】dis this               查看当前视图下的配置信息

5.配置文件管理命令

【Huawei】display saved-configuration                 查看设备保存的信息

【Huawei】display current-configuration               查看设备当前配置的信息

<Huawei>reset saved-configuration                       擦除存储设备中的配置文件

<Huawei>compare configuration                            比较当前配置信息于存储设备中的保存文件是否一致

6.关闭华为的信息提示中心

【Huawei】undo info-center enable

<Huawei>undo terminal monitor

7.永不超时

【Huawe】]user-interface console 0

【Huawei-ui console0】idle-timeout 0 0

8.配置双工及速率命令

<Huawei>sys

【Huawei】int g0/0/

【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）

9.保存配置

<Huawei>save

10.设置远程登陆密码

【Huawei】user-interface vty 0 4                  0是初始值，4是结束值.表示可同时打开5个绘画进入交换机去配置命令

【Huawei-ui-vty0-4】authrntication-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