交换机工作原理数据通信原理抓包展示

1、实验报告实验拓扑：swa二Fsjo/Jo-Vft/TaO/A八PC'PTPCOip：192.16812ip：1实验环境：CiscoPacketTracer实时模式中建立拓扑，仿真模式中进行演z实验目标：了解交换机的工作原理了解交换机的工作流程SW1一一一一一一一一一一出'/PU-PTPC-PTPCIpQ2PC-IPTPC39216813ip；192,163.14ip：192.163.i.5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

2、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）ConfigDesktopSoftware/ServicesPhysicalFCODesktopPhysicalConfigSoftwara/Ssrvices之后进入仿真模式，在editfilter（编辑筛选器）中选择ARP,ICMP,再次“ping”

3、PC-0,到目标地址192.168.1.5?PCD二|回区PhysicalConfigDesktopSoftware/ServicesCommandPromptPacketTracerPCCoanar.dline1.0K>ping192.16B.1.SPinging192.16B.1.5with32bytesofdata: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"中是数据包的详细内容。如图所示：PDUFormatsn48J1931-4|EHL|DSCP：0x0TL：128ID:0x

4、1OxO|0x0rn_：128|pro：oxiCHKSUMSRCIP;192,158,1,2DSTIP:192.168.1-5OPT;0x0I口乂口DATA(VARIABLELENGTH)IPICMPBits31TYPE：0x8|CODE:0x0CHECKSUMID:0x2SEQNUMBER:1mil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"InboundPD

5、UDetails”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一一封帧。如图所示：O1三1Model冗巫一中9乜口色£叫JP更登IQutbcmndPOU口etai：sPDUFermats匚亡-Ri-门白白n匚三:-日sPREAMBLE:101010-A011DESTMAC：ffff.ffff.ffffSRCMAC!OODO,5e3C,B2OBTYPE：0x806DATA(VARIABLELENGTH)FCS;0x0息RP口日L6B1-SHARDWAR.ETYPE20X1PRO

6、TOCOLTYPE：ULEN：0X6PLJENOxJ.OPCODEOxlsourcemac口口口Q.5马mu.aw口目(4日bits)SOURCETP(3Zbit)TARGETMAC：ODOO.DOC0.0000(4Bbits)TReWT叵1NJ：氏ILS3Nbh:巧)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。如图所示：由于PC1的IP地址是192,168.1.3,它不是目标地址从而被拒绝。Switchl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

7、播。如图所示：InforiiatioTatDevice:AtDevize;5wfc±llSource:PCODestination:BroadcastInLayersOutLayers-6ArtLaVtl4LdyerjLoverjLaver2EtherrietHeader00D0,5S3C-B20B»FFFF.FFFF.F-ARPPacketSrc.IP：192.16a.:2,Dest.P：192.168.1.5Laer2;EthernetHeader0000.533C.e：C3»FTH=FFFHFFFFARPPaietSrEP:192,168.1.2；Dest.

8、IP：192.168.1.5Layer1;PortFatEtherrietO/24LayerI:Rortj:FsstEtfiernetO/lFastEthemcbD.'Z051ModelinboundpduDetalEoutboundpdudetailsl.FastJEthern«tO/24receivestheframe.值闻电M电yPre?viflusLayer,N电犹闭灯OSTModelOLitboundPDUDetailsPREAMBLE:TYPE:0x806DiTA(VTRIABLELENGTH.FCS：xOPC-PTPCODESTMAC:FFFF,FFFF,FFF

9、FSRCMAC:00D0,533C.B20BPC-PT花2盲PCTTPCS：InboundPDUDstaills广播从switchl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192.168.1.5TARGETIP:192.168.1.5(32bits)HARDWARETYPE：0x1PROTOCOLTYPE：HLEN：0x6|PLEM：OPCODE:0x1SOURCEMAC：0QD0.583C.e20B(4Sbits)SOURCEIP(32

10、bits)192.1q8.1.2TARGETMAC：0000.G000.0000(40bits)FDUFormatsEthenn日II31EEL9hyttjC-"TPCI此时，便可查看目标MAC了，（目标MAC:0010.1130.2451）,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pin

11、g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:PDUInfDzaationatDevice:PC3!OSIModelinboundPDUDetailsOutboundPDUDetailsAtDevice:PC3Source:PCO.teEtination:BroadcastInLayersOutLayersLayer2：EthernetHHeaderD0D0.583C,B20B»FFEFFEFFFARPPacketSre.IP:192.168.1.2,DestIP:192.168.1.5ayEr1:Po

12、rtFastEthernet1.FastEthemetreceivestheframe.Laver2:Ethernet1Header0010113C.2451aOODO.5B3C.B2O0ARPPacketSrc.P:192.16B.L5j加SLIP:KZl阻L2L己悄Pqrt：臼粗h如世«PreviousLayerNestLayer>>PC3传出数据包，目标地址为192.168.1.2switchl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

13、习功能，switchl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switchlfastEthernet0/1端口。如图所示：PC2Switch。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：;0SMcelJ|irtbflLTidlPDU口哲飞XitbaundlPDUDetaisAtDevict：Souree!PCODesdnatian:BroadcastOutLTiiLasers1.FaslEthemetO/SIreceivesthe

14、frameLay-er2:EthernetIMeadera010.113C,2451»QQCO.5B3CB2QBARPPscfcet5TC.P：191166J3MstJT19%16日,2L才何LPortFmstESEm加，口Lavr2:EthernetnHeaderOD1O413C.24I51.»QODU.535C.BZOB他Packet5rcaIP-l»,16g.l.5PDmLIP:,蒐币SJ/Lm阿LP。巾:死：0tEthEITI£tCi口wMeOSIModelPDUFormats：InboundPDUDetails1OutboundPDUDetai

15、lsEth-EII048L419PREAMBLE：1O1O1O.1O11DESTMAC：OODO.583C.B2OBSRCMAC：OO10.113C.2451TVPE：0x806DATA(VARIABLELENGTH)FCS：0x0ARPOSIModelInboundPDUDetails!OutboundPDUDetailsPDJFormatsEthernetII3481419ByvesPREAMBLE：101010.1011DESTMAC：00D0.583C.B20BSRCMAC：0010.113C.2451TYPE：0x806DATA(VARIABLELENGTH)FCS:0x0ARP081631BitsHARDWARETYPE:0x1PROTOCOLTYPE:HLEN:0x6|PLEN:0x4OPCODE:0x2SOURCEMAC：0010.113C.2451(48bits)SOURCEIP(32bits)192.168.1.5TARGETMAC：00D0.583C.B20B(48bits)TARGET