【原创】局域网某视频总结《一》

       大家好，我是你们的龙少一郎，还是那个不变的我。自从看过某师视频以来，就对它迷恋如相好，膜拜如山倒。现在我就对看过的内容写出系列体会之如下：《网络基础之二层介绍》
        我首先说明的是我对写的内容是对看到的自我体会写下来的，没有前后顺序之分，也没有十分严谨的语言逻辑，说白了就是想到哪写到哪，但肯定是对无基础的同学们是一个不错的积累，希望对这些人有所参考，有所帮助。
       说到二层，Hub、网桥、集线器、交换机等是我们能够想到的，但是我不得不说的是像Hub、网桥、集线器以及物理线缆等，它们都属于一层设备，是电气电压、硬件组件、物理介质等，没有实质性的逻辑功能，所以我们认为能够在设备中创建CAM表的设备，也就是mac地址表的设备称为二层设备。说到层这个概念，这个是网络中定义的传统OSI网络七层模型，我们就简单说下是哪七层：一层物理层；二层数据链路层；三层网络层；四层传输层；五层会话层；六层表示层；七层应用层。我们暂不深入讨论这七层是什么关系？看似是分层说明，实际上是相互交错，相互支持，不可分割的整体。一层主要是定义物理传输特性、电气电压、接口类型和拓扑结构；二层主要是定义了mac地址和数据封装类型。mac交换机就是一个以cam表进行数据交换转发的二层设备。说到cam我们有很多相关的内容需要了解，接下来，我会另其一段对其深入开来。
        cam表在交换机中起着举足轻重的作用，从头至尾，从前至后，它都起着一个数据转发的依据。我们也称之为物理地址集中器，即content address merory内容可寻址内存，它主要的是解决交换机端口和硬件物理地址的对应映射关系。有了这张表，我们就有了转发的理由！说到二层，我们继续说下二层的转发方式，常见的分类有三大类：一是存储转发(Store and forward)，意指当交换机接受到完整的数据包，并进行CRC较验之后再转发，这种转发方式转发效率低下，转发慢，延迟大；二是快速转发(fast-forward)，意指当交换机一旦确定目标mac地址和正确的端口号时，就立即将数据转发出去。大约接受到数据帧的前14个字节时，即可转发，转发速度快，延迟小，但不是多么的可靠，小于64字节的帧和一些碎片帧也被转发，浪费了带宽。三是无碎片转发(fragment free)，它是快速转发的升级版，较验部分数据帧，也就是帧头的64字节，保证了数据的完整转发，大大提高的效率，延迟小，也会减少坏帧和碎片帧，大大的保护和提高了数据的完整性。
        既然提到了数据的转发方式，那我们肯定很好奇？它们都是通过什么方式转发的呢？接下来，我同样会带领大家一路简单介绍下转发方式，只要大家跟着思路一路走下去，会让你领略到另一番景色。因为这一直都是是讲交换，所以还没有涉及到三层路由，现在很多路由器或者大部分路由器都集成了路由交换功能，这里只是纯粹的说交换转发！在交换机中，交换处理方式也有三种，分别是：一是软件交换，即是软件CPU，它是由硬件客观限制和软件品质决定，是一种软交换，通过CPU实现传统帧的交换，在对数据的处理上效率一般，而且面对大量的数据时，会明显感觉到处理上的延迟。二是硬件交换，通过专门的ASIC硬件组件处理数据包(ASIC:Application Specific Intergrated Circuit )。通常能够达到线速的吞吐量。这样大大提高的数据的转发和处理效率。三是多层交换，即是MLS(Multiple Layer Switch)，指交换机能够通过硬件交换和路由选择数据包，并能够通过硬件支持4-7层的深层次的数据查阅和交换。
       说到了交换机的转发方式和处理方式，我们现在重点说下交换机的处理数据的实现交换方式，我们可以分为二种，一是传统基于网流方式，即是基于Netflow的MLS，但是这种实现方式还需要用到三层设备，我们会根据五四三元组的概念，即是源IP、目IP、源端口、目端口、协议号的方式进行判断转发的，交换机将接收到的路由数据流中的第一个包交给三层引擎处理后，后续数据包会以进程的方式交给交换机处理器进行处理并通过相应的端口转发出去。一般都是基于TCP协议的数据包。二是基于ief的MLS(Cisco express forwarding)，即是思科快速转发的多层交换。这二种基于不同方式实现数据包的交换处理方式，在不同的设备分别有不同的应用。在基于网流的方式中，有些设备支持集中式转发(Centralized forwarding)，即通过一个专用的ASIC芯片，将转发策略应用于所有的端口，并在所有的端口上生效。常见的有思科4000系列和思科的6500系列。还有一种是分布式转发，交换机在自己的端口有着自己独有的处理和转发芯片模块，每个端口处的有着独立的部署策略，各自产生不同而且独立的进程进行数据的交换转发，互不影响，同时再由中央引擎进行同步、路由选择和mac地址的重写。最后执行各自相应的处理结果。这种转发方式设备自带有分布式接口卡，像思科3550系列和思科6000系列等。另外一个不得不谈的是基于思科快速转发的多层交换，现在思科交换机都是基于这种方式实现的智能硬件式快速转发的，它是一种基于拓扑的转发模型，在进行数据交换之前，它将所有的路由信息放入FIB(forwarding information Base)，也是三层路由的另一种表，转发信息数据库，路由表routing table会复制同步这里面的路由转发信息进行数据的快速转发。交换机也能快速查找路由信息，重点是解决了路由的递归问题！这部分内容在以后的深度学习过程中会讲到。因为这里咱们还是尽量只谈二层，但不排除会涉及到一层和三层的内容。我们只是简单了解下。其实，在这里二层交换、转发和实现方式基本都讲得差不多了。我们也不能忘记了一层的最基础和最根本的内容--物理层。
        在IEEE802.3的标准中我们规定了物理层和数据链路层的子层，我们简单分下类，如下所示：
        10Base--T：它是一种双绞线，EIA/TIA电气标准，常用于3类、4类和5类的UTP，以2对张线缆方式进行传输。传输距离为100m(328ft)，常见的接头类型为RJ45，就是我们称之的ISO 8877。
        100Base--Tx：它也是一种双绞线，EIA/TIA电气标准，常用于5类UTP，使用的也是2对线缆进行传输。传输距离为100m(328ft)，常见的接头类型为RJ45，也是我们称之为的ISO 8877。
        100Base--Fx：它是光纤类型，常见的线缆直径为62.5/125micron。传输距离为400m(1312.3ft)，常见的接头类型为Duplex media interface connector st。
        1000Base--Cx：它是一种屏蔽类双绞线，EIA/TIA电气标准，常用于4对线缆进行传输。传输距离为25m(82ft)，常用于机房配线架之间的线缆铺设，防干扰信号非常好，常见的接头类型为RJ45，也是我们称之为的ISO 8877。
       1000Base--T：它是一种双绞线，EIA/TIA电气标准，常用于5类UTP，进行4对线缆进行传输。传输距离为100m(328ft)，常见的接头类型为RJ45，也是我们称之为的ISO 8877。
       1000Base--LX：长波长激光器单膜光纤的一种，直径9micron，传输距离为3Km--10Km。
       1000Base--SX：短波长激光器多膜光纤的一种，直径62.5/50micron。传输距离为225m--550m，其中225m左右距离的多膜光纤直径为62.5micron；550m左右距离的多膜光纤直径为50mciron。
       至于更多的参考标准，大家可以共享路径为：http://blog.csdn.net/amj0622/article/details/5257901
       到此为止，已经给大家既简单又全面的讲解了网络的很多基础知识，但是我们还不知道网络的基本拓扑模型有哪些？现在我也简单和大家分享下：
       拓扑模型我们一般分为：总线型拓扑、星型拓扑、令牌环、树型拓扑、全互联拓扑(半互联拓扑)，至于详细内容且听我以后慢慢道来，希望大家继续跟踪我的步伐，将你们带入一个神秘的世界！！谢谢！