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  • 2、组播 每一个组播地址均存在自己的MAC地址;基于目标MAC就可以判断本地是否需要解封装;若本地加入了该组将解包,否则直接丢弃 组播地址 :2的28次方,224.0.0.0-239.255.255.255 可用组播范围:0100.5E00.0000---...

    一 路由器的工作原理
    3层设备;当数据包进入路由器时,路由器先查看数据包中的目标MAC地址;
    1、广播 解封装到3层。
    2、组播 每一个组播地址均存在自己的MAC地址;基于目标MAC就可以判断本地是否需要解封装;若本地加入了该组将解包,否则直接丢弃
    组播地址 :2的28次方,224.0.0.0-239.255.255.255
    可用组播范围:0100.5E00.0000----0100.5E07.FFFF

    3、单播 目标MAC为路由器接收到该流量的接口mac地址 --解封装
    目标MAC不是本地路由器的mac地址 --丢弃

    二,. 单播,组播和广播之间的区别
    包层面:单播 源: 单播 目:单播
    组播 源:单播 目:组播
    广播: 源:单播 目:广播
    行为层面:单播 一对一传播
    组播和广播一样
    三 . 路由器工作原理(续):
    二层解封装完成后,查看3层报头;默认路由器仅查看目标ip地址;
    目标ip:
    1、广播 解封装
    2、组播 若路由器加入了该组,解封;若没有加入,丢弃
    3、单播 目标ip地址为路由器,继续解封
    目标ip地址为其他设备,路由器将查询本地的路由表—TCAM
    交换机为CAM表(二进制表格),TCAM由1、0、x构成 x标识主机位
    四. 数据交换的方式(路由方式)
    1、原始包交换—先查询本地的TCAM表,再查看本地的ARP表来确定目标或者下一跳的mac地址—前提网络环境为以太网

    2、快速交换 – 一次路由多次交换 基于数据流的第一个包进行TCAM和ARP表查询;之后将该通过过程—源目ip地址、进出接口、新的二层封装记录到缓存中;生成一个cache列表;该数据量的第二个包将基于缓存直接转发;

    3、特快交换 最早由cisco提出;CEF技术 无需路由直接交换
    路由器将本地的路由表和ARP直接转换为二进制的列表;之后将两个表格整合形成转发规则;
    路由表—FIB转发信息数据库 –解决完了递归
    ARP—adj 邻居关系表

    网络类型:
    1、点到点 – 在一网段内只能存在两个物理接口
    2、BMA – 广播型多路访问网络 在一个MA网络中,同时存在广播洪泛机制
    3、NBMA – 非广播型多路访问网络 在一个MA中不支持洪泛机制,只能使用伪广播来进行广播或组播行为
    MA:多路访问,在一个网段内物理节点数量不做限制

    OSPF网络类型:
    OSPF网络类型的设计意义:适应不同的链路场景(适应WAN的线路场景)
    PPP所代表的是一种支持广播(组播)的点到点链路
    以太网代表的是LAN中的广播多路链路
    FR、MGRE代表的是一种非广播的多路链路:
    通过伪广播技术可以支持OSPF之间发送广播包
    俩点之间的通信:
    NBMA、P2P、BMA、P2MP、NB-P2MP
    多点之间的通信:
    非广播(不支持伪广播)(无法洪泛广播或者组播包,不是会丢弃广播或者组播包)
    NBMA、NB-P2MP
    广播:(支持伪广播)
    伪广播:将流量基于每个用户进行一次单播
    伪广播和广播从包层面上是一样的,行为上不同。广播是在群众@所有人,伪广播是依次@每个人。
    P2MP、BMA、NBMA、NB-P2MP
    NB的问题是不能自动发现邻居,出现新的节点需要新增配置。好处是安全,邻居必须手动添加。
    MP特点是分支之间不能直接到达,必须绕行总部。
    MA的特点,需要花时间选举DR/BDR并且分支之间是直接可以到达的。

    二层交换机的作用:
    1、提供端口密度,用于更多节点的互联 集线器(HUB)也可以实现
    2、对电流信息进行识别在转发;故理论上可以无限延长传输距离
    3、完全没有冲突;实现所有节点间的同时数据收发
    4、二层单播

    二层交换机的工作原理:
    数据帧进入交换机后,交换机先查看数据帧中的源mac地址,基于该mac的进入接口记录到本地的MAC地址表—CAM 表
    标准CAM MAC+ 接口编号 哈希运算
    支持vlan基础的CAM MAC+接口编号+VLAN ID 哈希运算
    哈希运算==hash 散列函数算法 – 摘要提取法
    最常用哈希算法 MD5 SHA-1 -128 -256 -512

    哈希算法特点:
    1、不等长的输入,等长的输出
    2、雪崩效应
    3、不可逆向运算

    3层交换机工作原理:
    二层交换机和路由器的功能集合设备;
    当一个数据包进入3层交换机后;
    1、先查看源mac地址,生成cam
    2、再查看目标mac地址
    1)广播 洪泛 同时解封装
    2)组播 洪泛或者基于组转发 若该设备处于该组同时解封
    3)单播 目标mac为本地,直接解封 目标mac为其他设备基于cam表转发

    3、解封装后,查看目标ip地址;此时行为将和路由器一致

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  • 网络的MAC层提供播,广播组播服务,网络是否具备播,广播组播能力,由MAC层是否提供播,广播组播服务决定 网络的IP层设置播,广播组播方式,根据IP地址,包括IP播地址,IP广播地址,IP组播地址,...

    首先必须明白两点:

    • 网络的MAC层提供单播,广播,组播服务,网络是否具备单播,广播,组播能力,由MAC层是否提供单播,广播,组播服务决定
    • 网络的IP层设置单播,广播,组播方式,根据IP地址,包括IP单播地址,IP广播地址,IP组播地址,IP层的单播,广播,组播在送往MAC层时,要在MAC层进行映射

    10M以太网

    10M的以太网就是只能提供广播MAC服务的网络,所以即使它根据IP地址填写了单播MAC地址,但是它的收发实际上都是广播的

    100M以太网

    100M的以太网不同,100M以上的以太网必须以交换机作为组网和转发的方式

    IP层

    如果IP层给出的是单播IP地址

    那么MAC层会根据邻居列表里的IP-MAC对应关系把目标MAC地址填到MAC层,然后交换机根据目标MAC地址在交换机的MAC-PORT转发表里查找到对应的端口号,把数据包转发到对应的端口,实现单播

    如果IP层给出的是广播IP地址

    那么MAC层会根据广播IP地址把MAC层设置为广播,把MAC地址设置为广播MAC地址,交换机根据广播MAC地址,会在每个端口(发端口除外)复制一份数据包,以使得这个包可以到达整个广播域里的每个主机,实现广播,其本质是交换机的泛洪转发

    如果IP层给出的是组播IP地址

    那么MAC层会根据组播IP地址把MAC层设置为组播,把MAC地址设置为组播MAC地址,交换机根据组播MAC地址,查找组播组内的所有主机,再根据MAC-PORT转发表查找它们的端口号,把数据包转发到它们的端口,实现组播

    通过IGMP协议实现加入或离开组播组

    为什么既需要mac地址又需要ip地址

    几种说法

    • 在开始学习以太网协议时,接触的书籍,诸如<<图解TCP IP>>,里面的解释是这样的

    在这里插入图片描述

    • 不过我并不喜欢这个解释,或者说这个说法并不能完全解答为什么mac地址和ip地址在网络通信中缺一不可,所以我又在知乎上看到了大神的见解,我更倾向于这个

    在这里插入图片描述

    • 还有的说法是ip地址属于网络层,网络层属于操作系统,是软件,而mac地址是数据链路层,数据链路层属于设备驱动程序,是硬件。ip地址和mac地址实现了从软件到硬件驱动

    我的理解

    在计算机和网络刚成型时,只有几台设备互联,只需要微型芯片和网卡,就可以实现网络通信
    后来随着接入设备较多,出现了交换机,实现了局域网二层转发,这时候还是只需要mac地址就足够
    随着设备越来越多,如果所有设备同用一个广播域,就会造成网络负担,而mac并不能划分网段
    这时候需要把网络分割成不同的局域网,就有了ip地址,它由网络地址和主机地址组成,它可以在网络层划分网段

    所以,我是从网络发展的角度分析mac地址和ip地址的必要性,也许网络的发展并不是完全如此,有兴趣的可以自己查阅网络发展史

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  • 随着互联网的发展,各种应用层出不穷,日新月异,对网络...对于二层交换机来说,它在转发报文时,只有四种类型的报文:广播组播、未知播、已知播。虽然看起来比较简单,但是根据我多年的经验,能理解这四种...

    随着互联网的发展,各种应用层出不穷,日新月异,对网络设备的要求也越来越高,对广大设备厂商也提出更多的要求。不过这些事情都与二层交换机没有关系:) ,因为各种应用的数据到达二层交换机时,都只会变成一个一个数据包(帧),交换机基本不会去识别其属于哪种类型的应用。

    对于二层交换机来说,它在转发报文时,只有四种类型的报文:广播、组播、未知单播、已知单播。虽然看起来比较简单,但是根据我多年的经验,能理解这四种报文转发机制的小伙伴不多,大多数人一直都很迷糊,但是还成功的活了这么多年:)。我们今天就来先看一下这四种报文中的三种:广播、组播、未知单播,下一篇文章会单独的介绍已知单播。

    交换机对广播、组播、未知单播 三种报文处理方式相同

    俗话说“物以类聚,人以群分”,估计有小伙伴会有疑问了,广播、组播、未知单播这三种类型的报文看起来差别挺大的,没有什么联系,为什么要放在一起讲呢?

    这个世界总是屁股决定脑袋,每个人都有自己的立场,这几个报文对我们来说不一样,但是对于二层交换机来说,处理这三种报文的方式是一样的:将它们进行泛洪,所以会把它们放在一起讲述。

    不过在讲解泛洪之前,我们先来认识一下什么是二层广播、组播和未知单播报文。

    二层广播报文

    当二层交换机收到一个报文时,会取出报文的目的MAC地址,如果MAC地址为全FF,则这个报文就是二层广播报文,例如下面的wireshark抓包截图:

    5b1fbdc89ed93775f3c550cd02babe62.png

    二层广播报文

    二层组播报文

    如果二层交换机收到的报文的MAC地址是以 000:01:5E开头的报文,则这个报文就是二层组播报文,例如下面的wireshark抓包:

    a02b6c71eb3f7010ced2cd1265cdb38c.png

    二层组播报文

    未知单播报文

    那未知单播报文是什么呢?首先它是一个单播报文,那啥是单播报文呢?简单说除了广播和组播以外的报文,就是单播报文了,即目的MAC地址既不是全F,也不是01:00:5E开头的报文。例如下面的wireshark抓包的内容,就是单播报文了:

    37c34321b3b26b1c1125e9a1a965646b.png

    二层单播报文

    那什么是未知单播报文呢?是指哪些在交换机MAC地址表中,没有表项的单播报文,例如下图:

    b635f81da32842847762eae6121c4791.png

    MAC地址表

    当交换机收到目的MAC地址为0000:2222:2222报文时,会查找MAC地址表,发现没有表项存在,就认为这个报文是未知单播报文。

    相反的,当交换机收到目的MAC地址为0000:1111:1111报文时,能查找到表项,就认为这个报文是已知单播报文。

    二层交换机对这三种报文全部泛洪处理

    上面我们已经掌握交换机如何判别一个报文属于哪种类型,并且说了二层交换机对广播、组播、未知单播的处理方式相同,那到底怎么处理它们呢?网络界有一个专有名词,叫做泛洪,就是为它们专门定制的!

    泛洪,英文单词是flooding,表示像洪水一样,会占满所有的空隙,不留任何空间。在交换机里,也是一样的,当一个端口收到上面所说的任何一种报文以后,就会从所有在同一个VLAN里、UP的端口转发出去,例如下图:

    94faed5b354855982f6316d0116453db.png

    报文泛洪

    当交换机端口P1收到广播、组播、未知单播中的任何一种,会在交换机内部复制4份,然后从P2-P5这4个端口都转发出去。就像洪水占满所有空隙一样,交换机也会把报文从所有的端口发送出去!

    总结

    经过上面的解释,各位小伙应该对二层交换机处理报文的机制有一定了解了吧,我在来做一个简单的总结:

    1. 在二层交换机的世界里,报文只分为4类:广播、组播、未知单播、已知单播;
    2. 二层广播报文是指目的MAC为全F的报文,即FF:FF:FF:FF:FF:FF;
    3. 二层组播报文指的目的MAC以01-00-5E开头的报文;
    4. 二层未知单播指的是在MAC不是广播和组播,在交换机中无表项的单播报文;
    5. 交换机对广播、组播、未知单播的处理方式相同:泛洪处理;

    如果各位小伙伴对上面的内容还有疑问,欢迎留言讨论!也非常欢迎关注我的头条号,一起探讨网络知识!

    最后给大家推荐一个OSPF专栏,预计100节,针对OSPF的每个知识点都进行详细的解释,欢迎选购!

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  • 播、广播组播优缺点

    千次阅读 2019-03-13 22:38:18
    当前的网络中有三种通讯模式:播、广播组播(多播),其中的组播出现时间最晚但同时具备播和广播的优点,最具有发展前景。 一、播: 主机之间“一对一”的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只进行转发...

    优缺点简介

    单播:网络节点之间的通信就好像是人们之间的对话一样。如果一个人对另外一个人说话,那么用网络技术的术语来描述就是“单播”,此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行。单播在网络中得到了广泛的应用,网络上绝大部分的数据都是以单播的形式传输的,只是一般网络用户不知道而已。例如,你在收发电子邮件、浏览网页时,必须与邮件服务器、Web服务器建立连接,此时使用的就是单播数据传输方式。但是通常使用“点对点通信”(Point to Point)代替“单播”,因为“单播”一般与“多播”和“广播”相对应使用。

    多播:“多播”也可以称为“组播”,在网络技术的应用并不是很多,网上视频会议、网上视频点播特别适合采用多播方式。因为如果采用单播方式,逐个节点传输,有多少个目标节点,就会有多少次传送过程,这种方式显然效率极低,是不可取的;如果采用不区分目标、全部发送的广播方式,虽然一次可以传送完数据,但是显然达不到区分特定数据接收对象的目的。采用多播方式,既可以实现一次传送所有目标节点的数据,也可以达到只对特定对象传送数据的目的。   IP网络的多播一般通过多播IP地址来实现。多播IP地址就是D类IP地址,即224.0.0.0至239.255.255.255之间的IP地址。

    知识点复习

    当前的网络中有三种通讯模式:单播、广播、组播(多播),其中的组播出现时间最晚但同时具备单播和广播的优点,最具有发展前景。
    一、单播:
    主机之间“一对一”的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。如果10个客户机需要相同的数据,则服务器需要逐一传送,重复10次相同的工作。但由于其能够针对每个客户的及时响应,所以现在的网页浏览全部都是采用IP单播协议。网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径,将IP单播数据传送到其指定的目的地
    单播的优点:
    1.服务器及时响应客户机的请求
    2.服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据,容易实现个性化服务。
    单播的缺点:
    1.服务器针对每个客户机发送数据流,服务器流量=客户机数量×客户机流量;在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负。
    2.现有的网络带宽是金字塔结构,城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和的5%。如果全部使用单播协议,将造成网络主干不堪重负。
    二、 广播:
    主机之间“一对所有”的通讯模式,网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发,所有主机都可以接收到所有信息(不管你是否需要),由于其不用路径选择,所以其网络成本可以很低廉,有线电视网就是典型的广播型网络。在数据网络中也允许广播的存在,但其被限制在二层交换机的局域网范围内,禁止广播数据穿过路由器,防止广播数据影响大面积的主机。
    广播的优点:
    1.网络设备简单,维护简单,布网成本低廉
    2. 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据,所以服务器流量负载极低。
    广播的缺点:
    1.无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
    2. 网络允许服务器提供数据的带宽有限,客户端的最大带宽=服务总带宽。
    3. 广播禁止在Internet宽带网上传输。
    三、组播:
    主机之间“一对一组”的通讯模式,也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据,网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。主机可以向路由器请求加入或退出某个组,网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据,即只将组内数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给多个有需要(加入组)的主机,又能保证不影响其他不需要(未加入组)的主机的其他通讯。
    组播的优点:
    1.需要相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流,节省了服务器的负载。具备广播所具备的优点。
    2. 由于组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发,所以服务端的服务总带宽不受客户接入端带宽的限制。IP协议允许有2亿6千多万个(268435456)组播,所以其提供的服务可以非常丰富。
    3. 此协议和单播协议一样允许在Internet宽带网上传输。
    组播的缺点:
    1.与单播协议相比没有纠错机制,发生丢包错包后难以弥补,但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补。
    2.现行网络虽然都支持组播的传输,但在客户认证、QOS等方面还需要完善。

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  • 播、广播组播区别

    千次阅读 2017-07-24 20:43:24
    当前的网络中有三种通讯模式:播、广播组播(多播),其中的组播出现时间最晚但同时具备播和广播的优点,最具有发展前景。 一、播: 主机之间“一对一”的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只进行...
  • linux udp 组播 广播实现

    千次阅读 2016-06-02 15:55:27
    1、组播广播需要在局域网内才能实现,另外得查看linux系统是否支持多播和广播:ifconfig  UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 跃点数:1  说明该网卡支持 2、发送多播包的主机需要设置网关,否则运行sendto
  • 播、组播广播是网络中结点的3种通讯方式。 1、播 1)定义: 主机之间一对一的通讯模式。网络中的交换机和路由器对数据只转发,不复制。网络中的路由器和交换机根据目标地址选择传输路径。如果10个客户机需要...
  • 播,广播组播

    2014-05-08 11:35:23
    当前的网络中有三种通讯模式:播、广播组播(多播),其中的组播出现时间最晚但同时具备播和广播的优点,最具有发展前景。 一、播: 主机之间“一对一”的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只进行...
  • 播、广播组播(多播)

    千次阅读 2015-03-13 19:40:35
    当前的网络中有三种通讯模式:播、广播组播(多播),其中的组播出现时间最晚但同时具备播和广播的优点,最具有发展前景。  一、播:  主机之间“一对一”的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只...
  • 播、广播组播的区别和特点

    千次阅读 2016-11-12 11:12:52
    播、广播组播的区别和特点当前的网络中有三种通讯模式:播、广播组播,其中的组播出现时间最晚但同时具备播和广播的优点,最具有发展前景。 1.播: 主机之间一对一的通讯模式,网络中的交换机和...
  • 单播组播广播泛洪

    2019-06-02 13:18:58
    CSMA/CD单播组播广播泛洪 局域网(LAN)的组件 : 计算机 : 个人计算机 , 服务器 互连介质 :​网卡(NIC) 网络设备 集线器(Hub) ,交换机(Switch) ,路由器(Router) 协议 :​以太网(Ethernet) ,网际协议(IP) ,地址解析协议...
  • 播、多播(组播)和广播的区别

    千次阅读 2019-01-17 16:17:42
    、多广播单播”(Unicast)、“多”(Multicast)和“广播”(Broadcast)这三个术语都是用来描述网络节点之间通讯方式的术语。那么这些术语究竟是什么意思?区别何在? 1.单:网络节点之间的通信就好像...
  • linux udp 单播组播广播实现

    千次阅读 2016-10-27 11:43:11
    linux udp 单播组播广播实现 http://blog.csdn.net/zuokong/article/details/7548008 多播广播是用于建立分步式系统:例如网络游戏、ICQ聊天构建、远程视频会议系统的重要工具。使用多播广播的程序和UDP向单个介绍...
  • 单播、多播(组播)和广播的区别 单播、多播和广播单播”(Unicast)、“多播”(Multicast)和“广播”(Broadcast)这三个术语都是用来描述网络节点之间通讯方式的术语。那么这些术语究竟是什么意思?区别何在...
  • 、多广播单播”(Unicast)、“多”(Multicast)和“广播”(Broadcast)这三个术语都是用来描述网络节点之间通讯方式的术语。那么这些术语究竟是什么意思?区别何在? 1.单:网络节点之间的通信就...
  • Linux UDP 播 组播 广播实现  (2011-11-17 09:01:35) 转载▼   分类: Linux网络编程 linux udp 播 组播 广播实现   1、组播广播需要在局域网内才能实现,...
  • UDP 组播 广播

    2013-07-01 19:46:41
    播广播是用于建立分步式系统:例如网络游戏、ICQ...1、组播和广播需要在局域网内才能实现,另外得查看linux系统是否支持多播和广播:# ifconfig UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 跃点数:1说明该网卡支持 2、发送
  • 广播单播组播的知识总结与分享

    万次阅读 多人点赞 2018-08-07 16:30:43
    广播单播组播的知识总结与分享 第一部分 基本概念 在网络中设备与设备通信也就是我们说的报文的传递。他们传递的方式分为以下几种:广播、单播和组播。我们以下提到的二层和三层指的是OSI模型,它总共工作分为七层...
  • 组播协议与现在广泛使用的播协议的不同之处在于,一个主机用播协议向n个主机发送相同的数据时,发送主机需要分别向n个主机发送,共发送n次。一个主机用组播协议向n个主机发送相同的数据时,只要发送1次,其数据...
  • 组播 广播

    2019-12-04 15:54:18
    单播”(Unicast)、“多”(Multicast)和“广播”(Broadcast)这三个术语都是用来描述网络节点之间通讯方式的术语。那么这些术语究竟是什么意思?区别何在?且听下文分解。 ——★ ★—— 网络节点之间...
  • 组播 广播区分

    2011-09-01 20:11:00
    单播”(Unicast)、“多”(Multicast)和“广播”(Broadcast)这三个术语都是用来描述网络节点之间通讯方式的术语。那么这些术语究竟是什么意思?区别何在?. 1.单播:网络节点之间的通信就好像是人们之间的...
  • 组播 广播

    2013-07-14 12:15:00
    、多广播单播”(Unicast)、“多”(Multicast)和“广播”(Broadcast)这三个术语都是用来描述网络节点之间通讯方式的术语。那么这些术语究竟是什么意思?区别何在? 1.单:网络节点之间的通信就...

空空如也

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交换机单播组播广播