The Link data layer
拓扑
以太网现在基本都是星型
优点：广播
CSMA/CD
逻辑上虽然是总线型，但是由于有个个集线器就变成星型了
载波监听多点接入/碰撞检测
多点接入：许多计算机接入一个总线上
载波监听：先检测总线上是否有其他计算机发送数据，有的话先不发
碰撞检测：看书即可上面详细
信道利用率：减少发生碰撞就能提高信道利用率
特性：
- 不能全双工，只能半双工
- 争用期;至多经历2ε就可以知道是否发生了碰撞
- 最短有效帧长64字节，凡长度小于64字节的帧由于异常冲突而异常的无效帧，不够就补
- 提供的服务不可靠
- 当接收端收到有差错的数据帧时候就丢弃此帧，其他什么都不做
- 重传的时候也当作新的帧发送
mac地址（物理硬件地址）
前24位标识厂家
查看方法 cmd-》ipconfig /all
注意mac地址可能冲突产生碰撞
格式：
| 目的地址 | 源地址 | 类型 | 数据 | FCS |
|---|---|---|---|---|
| 6 | 6 | 2 | 大于46 | 4 |
注意：这里由于以太网mac帧不小于64所以计算出来数据IP数据包也不小于46
无效的mac帧
长度不是整数个字节
FCS有差错
数据字段长度不是46-1500字节之间
有效的mac帧在64-1518字节之间
对于检查出的无效mac帧就丢弃，以太网不负责重传丢弃的帧
扩展以太网
就是让以太网的距离边长
物理拓展：加光纤和调制解调器，进行光电转换
我们知道学校可能一个系就是一个局域网
如果用一个集线器（一般连30个以下）直接连接，就会发生碰撞的次数增加，那么传输效率就低，就需要使用网桥这种设备提高效率
网桥：
虽然能够扩大物理范围，提高了可靠性，斌且能适应互连不同物理层，不同mac，不同速率，过滤通信量
坏处增加了时延，他有缓存存储转发的信息，并且不知道过了几个网桥，并且也不能进行流量控制，网桥只适合少用户情况多了就会产生网络拥塞，发生广播风暴
交换机就是多口网桥，好处安全，然后没冲突了，效率高，口子是独享的，所以也可以设置成全双工
组建网，生成树算法（STP）
交换机之间为了冗余、带宽提升、或错误连接难免会产生一个封闭的物理环路，而以太网的转发机制又决定了不能有物理环路，说白了这算法就是解决交换机之间的物理环路进行的
要点：任何两个站点之间只有一条路径
- 实现思路
（1）交换桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit,BPDU）
（2）具有最高优先级（优先级ID 的值最小）的交换机被选为根交换机
（3）在选举出根交换机后，所有的非根交换机会选择到达根交换机的最短路径
（4）选举出根交换机和最短路径后，根端口和指定端口也随之确定
（5）当网络拓扑发生变化时，交换机会自动启用备份链路
- 配置
1）配置生成树协议STP
spanning-tree mode pvst
（2）配置交换机优先级
spanning-tree vlan 1 priority 4096(priority)
其中：priority的取值范围是0~61440，按4096的倍数递增，缺省值为32768.
（3）配置端口优先级
spanning-tree vlan 1 port-priority 32
其中:priority的取值范围是0~240，按16的倍数递增。
4.STP将一个环形网络生成无环拓扑的步骤：
选择根网桥（root bridge）
【网桥ID：】
-每个网络只能有一个根桥，根桥具有最低的桥ID，根桥上的所有端口都是指定端口。
一个网桥ID是由8个字节组成的。（其中头2个字节是标识网络优先级，后6个字节标识网桥的MAC地址）
优先级在出厂的时候默认的都是32768，而优先级的取值范围则是0~65535
- 根桥的选择
- 先比较优先级，谁的优先级最小就选谁作为根桥
- 优先级相同的情况下，就只能看网桥的MAC地址，谁的MAC地址最小小谁就可以作为根桥
- 根端口选择
在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口
（1）根路径最短
比较cost
规定：100M cost = 19 ，10M = 100
（2）直连网桥的网桥ID最小
这里选法和上面一样先选择桥BID，然后选择BID - 最后就把其他的链路暂时阻塞，看起来就是断了，自然就形成的这样没有回环的生成树，但是其余链路也会做一个备份
大致附上一个非常简化的Demo:
