交换机工作原理(数据通信原理抓包展示)

.实验报告实验拓扑 ：实验环境 ：cisco packet tracer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）， run command prompt （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edit filter （ 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。“ outbound pdu details ”中是数据包的详细内容。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“ inbound pdu details ”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。如图所示：在没有目标mac 的情况下， switch0 将进行广播，同时从端口发出数据帧。如图所示：fastethernet0/2 和 fastethernet0/24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。如图所示：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192.168.1.5pc1 一样）。所以收到数据的只有pc3， ip 地址为此时， 便可查看目标mac 了，（目标 mac ：0010.113c.2451），在“ in layers ”中，192.168.1.2作为源地址， 192.168.1.5 作为目标地址，而在“out layers”（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pc0 ping pc3 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）。如图所示：pc3 传出数据包，目标地址为192.168.1.2switch1 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。如图所示：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switch1 fastethernet0/1 端口。如图所示：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）。如图所示：之后数据帧就不经过switch0 fastethernet0/2 端口，如图所示从图中可以看到mac0010.113c.245100d0.583c.b20b，是由 mac 地址为c0010.113c.2451的