网络工程师学习笔记——交换机&路由器 数据传输

交换机和路由器是数据通信最核心，也是所有网工最熟悉的设备。今天学习：交换机%路由器数据传输过程。

目录

一、交换机

1、交换机原理

2、交换机数据传输过程

3、交换机基本原理配置命令

二、路由器

1、路由器原理

2、路由器数据传输过程

3、静态路由配置命令

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一、交换机

1、交换机原理

交换机：进行相同网段转发

ARP：地址解析协议（根据ip查找Mac）

ARP含有两种报文：请求包（ARP request），响应包（ARP Reply）。

ping命令运用ICMP协议（在路由器中用离目标最近的接口地址为源地址）。

ARP会通过广播来寻找对方Mac，发送时为广播，回复为单播。

交换机传输过程中三个过程：

1.学习动作：创建Mac表，存放Mac与对应接口

2.泛洪：将广播发送给除本接口外的其他接口

3.转发动作：根据目的Mac查Mac地址表进行转发。

2、交换机数据传输过程

PC1应用层产生DATA数据，传输层进行tcp/udp封装，网络层封装IP报头（源ip与目的ip并封装协议类型），数据链路层封装帧头帧尾（源Mac与目的Mac），查看ARP表，未知目的Mac，发送ARP广播，交换机收到后，进行学习动作，创建Mac地址表，含有源Mac与对应接口，之后进行泛洪动作，将数据发送给除接收接口外的其他接口，PC2收到ARP广播后，建立ARP表，含有PC1的ip与Mac，之后进行回复，通过ARP表查询对方Mac，进行帧封装（包含Mac），之后传送到交换机，交换机进行学习动作，添加PC2的Mac与对应接口，之后通过查询Mac表得知PC1的接口后转发给PC1，传输结束。之后再次对PC2进行传输时会先查询ARP表，若存在，则不再发送广播。

3、交换机基本原理配置命令

命令	作用
display mac-address	查看交换机的MAC地址表
mac-address aging-time	修改MAC地址表的老化时间
Arp -a	查看PC机的ARP缓存表
Arp -s	在PC机上绑定IP地址和MAC地址
arp-proxy enable	在路由器上开启ARP代理功能

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4.电子邮件协议

二、路由器

1、路由器原理

路由器数据传输时的动作：

1. 解封装：确定Mac后进行解封装
2. 转发：根据路由查路由表进行数据转发（路由表：路由器会默认将直连网段放入路由表）。
3. 重写：重新封装新的帧头帧尾

网关：网络出口（路由器接口）。

路由器：用于转发不同网段数据。

路由器具有ARP缓存。

2、路由器数据传输过程

PC1产生数据后，在封装Mac时，查看ARP表时未知Mac地址，发送ARP广播，网关收到ARP后向PC1回复自己的Mac，PC1进行封装，发送到网关，网关查看Mac确认后，进行解封装为数据包，通过查看路由表（目的IP）后转发（路由表含有接口和IP），对应接口进行数据重封装，封装时未知目的Mac，发送ARP广播，PC2收到后回复单播及Mac，之后接口进行封装并发送到PC2。PC2收到数据后，创建ARP表，包含网关ip和对应Mac。之后PC2回复数据，封装Mac时查看ARP表，封装Mac后回复给网关，网关确认Mac后解封装为数据包，传到下一接口，查询路由表得知PCI的Mac，之后重写封装，传给PC1。

3、静态路由配置命令

命令	作用
ip route-static	配置静态路由
display ip routing-table	查看全局路由表
display ?ip routing-table x.x.x.x verbose	查看某条路由条目的详细信息

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