交换机工作原理大数据通信原理抓包展示Word格式.docx
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CiscoPacketTracer
实时模式中建立拓扑,仿真模式中进行演示
实验目标:
了解交换机的工作原理
了解交换机的工作流程
了解数据链路层的功能
Switch工作原理:
转发,根据MAC表转发数据;
学习:
查看源目标地址,没有就学习,同时记录端口;
广播:
再查目标MAC地址,如果没有查到,就进行广播,查到了就、进行单播;
更新:
MAC老化时间为300秒。
Switch的作用:
分割冲突域。
交换方式:
存储转发、直接转发和分段转发。
OSI:
交换机属于OSI七层模型里的第二层。
仿真ARP:
进行仿真之前,先ping一下网络通与否如下,
点击PC,desktop(桌面),runcommandprompt(运行命令提示)
ping一下各PC的IP地址,看网络是否畅通(网络畅通显示如下)
之后进入仿真模式,在editfilter(编辑筛选器)中选择ARP,ICMP.再次“ping”PC-0,到目标地址192.168.1.5
首先,查看“信封”里的信息,白“信封”:
OSI模型3层里包括了源地址、目标地址,和ICMP信息类型。
“OutboundPDUDetails”中是数据包的详细容。
如图所示:
之后将数据发出,首先由switch0的端口1接收了这个帧,这时,可以看到OSI中的信息,包括源MAC地址,源IP地址和目标IP地址,接收端口为fastEthernet0/1,数据将要传输的路径端口为fastEthernet0/2和fastEthernet0/24,。
在“InboundPDUDetails”中,能看到源MAC,但看不到目标MAC,这说明switch0通过学习功能,学习到了源MAC,但没有学习到目标MAC。
在这个过程中,数据链路层也发挥了其作用——封帧。
在没有目标MAC的情况下,switch0将进行广播,同时从fastEthernet0/2和fastEthernet0/24端口发出数据帧。
由于PC1的IP地址是192.168.1.3,它不是目标地址从而被拒绝。
Switch1接到数据帧后,同switch0一样,通过学习知道了源MAC,但还不知道目标MAC,所以也要进行广播。
广播从switch1的fastEthernet0/1和fastEthernet0/2将数据帧传出,由于PC2的IP地址为192.168.1.4,不是目标地址而被拒绝(与PC1一样)。
所以收到数据的只有PC3,IP地址为192.168.1.5
此时,便可查看目标MAC了,(目标MAC:
0010.113C.2451),在“inlayers”中,192.168.1.2作为源地址,192.168.1.5作为目标地址,而在“outlayers”(传出数据)中,192.168.1.5是作为源地址,192.168.1.2作为目标地址(由于ping是双向的,因此PC0pingPC3时,PC3收到包后要返回数据进行回应,整个过程才算完整。
通常情况下如果在PC0端看到ping包超时是由于发出数据后对方无回应;
另一种情况,如果提示目标不可达是PC0端数据无法发出,可能就是配置或链路问题了)。
PC3传出数据包,目标地址为192.168.1.2
switch1接到数据,通过学习,也知道了源MAC(之前的目标MAC):
0010.113C.2451,此时,知道了两个MAC地址,就不再进行广播,只进行单播。
进行单播:
因为通过学习功能,switch1已经知道了双方的MAC地址,所以在进行单播的过程中数据帧就不经过switch1fastEthernet0/1端口。
Switch0此时开始学习,也知道了MAC地址0010.113C.2451,同时,switch0还知道另外一个MAC地址00D0.583C.B20B(因为之前传输数据帧的时候就已经学习了)。
之后数据帧就不经过switch0fastEthernet0/2端口,如图所示
从图中可以看到MAC0010.113C.2451>
>
00D0.583C.B20B,是由MAC地址为
C0010.113C.2451的主机将数据传给了MAC地址为00D0.583C.B20B的主机。
此后的传输就只进行单播了(仅限于PC0toPC3,其他的先广播再单播,与上同理)。
广播演示: