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第三章 Lesson 24 MAC地址★★★★★这一课是第三章最重要的基础之一。第一部分什么是 MAC 地址先不要背定义。先看一个生活中的例子。假设你住在一个小区。你的住址是广东省 深圳市 南山区 XX小区 8栋302这是你的住址。但是你还有一个东西身份证号身份证号网络中的设备也是一样。每一台电脑都有一个MAC 地址。它就像网卡的身份证号。★★★★★这是最好理解的方法。第二部分教材定义教材定义MAC 地址是网络接口网卡的物理地址由生产厂家写入网卡一般情况下全球唯一。考试喜欢考三个关键词✅物理地址✅网卡地址✅全球唯一通常情况下第三部分MAC 地址长什么样例如00-1A-2B-3C-4D-5E或者00:1A:2B:3C:4D:5E或者001A.2B3C.4D5E虽然写法不同但表示的是同一个 MAC 地址。MAC 地址长度★★★★★一定要记。MAC 地址48 位 6 字节考试最喜欢问MAC 地址长度是多少答案48 位6 字节第四部分MAC 地址是谁分配的很多同学会误认为Windows 分配不是。路由器分配不是。网络管理员分配也不是。真正分配的是网卡生产厂家。例如IntelRealtekBroadcom厂家生产网卡时就已经把 MAC 地址写进去了。所以一般情况下不会改变。第五部分为什么需要 MAC 地址来看一个局域网。┌────A │ 交换机 │ ┌──┴──┐ B CA想发给C。交换机怎么知道应该发给谁答案看MAC 地址。不是IP 地址。这一点★★★★★考试超级喜欢考。第六部分MAC 地址和 IP 地址有什么区别★★★★★这是全书最经典的比较题。一定要会。MAC 地址IP 地址物理地址逻辑地址网卡决定网络管理员/DHCP 分配一般固定可以改变数据链路层使用网络层使用★★★★★这一张表必须背。举个例子你的电脑今天连接学校 WiFiIP 192.168.1.20明天连接家里 WiFiIP 192.168.0.8IP是不是变了但是MAC00-1A-2B-3C-4D-5E没有变。因为网卡没换。第七部分MAC 地址结构了解MAC 地址48 位。前24 位表示厂家编号OUI。例如Intel。后24 位表示厂家自己编号。例如前24位 Intel 后24位 000001所以组合起来全球唯一。考试一般了解即可。第八部分广播 MAC 地址★★★★★这一点考试非常喜欢。广播地址固定FF-FF-FF-FF-FF-FF★★★★★表示发送给局域网所有设备。例如A发送目的MAC FF-FF-FF-FF-FF-FF交换机就会向所有端口转发。第九部分单播、广播、多播这是考试高频。单播Unicast一个发送。一个接收。A ↓ B广播Broadcast一个发送。所有接收。B ↑ A → 全部 ↓ CMAC就是FF-FF-FF-FF-FF-FF多播Multicast一个发送。部分接收。例如A ↓ B ↓ CD不接收。了解即可。第十部分交换机为什么认识 MAC交换机里面有一张表。以后Lesson 27详细讲。例如MAC地址 ↓ 端口1MAC地址 ↓ 端口2交换机查表。知道发哪里。所以交换机工作依据★★★★★MAC 地址。第十一部分MAC 与 IP 的关系★★★★★很多同学会问“到底发送数据时用 MAC 还是 IP”答案是两个都要用来看数据封装应用层数据 │ ▼ 网络层 加入IP地址 │ ▼ 数据链路层 加入MAC地址 │ ▼ 形成帧也就是说IP 地址负责找到目标网络大方向。MAC 地址负责找到局域网中的具体设备最后一跳。现在你先记住这个结论。为什么等第四章学ARP 协议时你会彻底明白IP 地址是要找谁MAC 地址是怎么把帧送到它手里。第十二部分本课总结★★★★★MAC地址 │ ├── 物理地址 ├── 网卡唯一标识 ├── 48位6字节 ├── 厂家写入 ├── 数据链路层使用 ├── 交换机依据MAC转发 └── 广播地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF第三章 Lesson 25 以太网★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分什么是以太网先看一个场景。一个办公室里有很多电脑A │ │ B ─── 交换机 ─── C │ │ D这些电脑需要互相通信。于是就需要一套统一的规则这套规则就叫以太网Ethernet教材定义以太网是一种局域网LAN技术标准。★★★★★关键词局域网技术标准第二部分为什么叫以太网以前科学家认为光是在一种叫以太Ether的介质中传播。后来虽然证明这种理论不成立但这个名字保留了下来。所以Ethernet翻译成以太网。考试不会深究了解即可。第三部分以太网特点★★★★★教材经常总结为四点。① 使用 MAC 地址是不是上一课刚学例如A 00-11-22-33-44-55发送给B AA-BB-CC-DD-EE-FF交换机就是根据MAC 地址转发。② 数据单位是帧物理层传Bit比特数据链路层传Frame帧以太网也是帧。③ 广播机制例如目的 MACFF-FF-FF-FF-FF-FF交换机广播。所有设备都会收到。④ 应用最广今天办公室。学校。公司。几乎全部都是以太网。★★★★★考试经常问当前局域网最广泛采用的是答案以太网。第四部分以太网帧格式★★★★★这一张图考试必考。先整体看。┌──────┬──────┬──────┬────────┬──────┐ │目的MAC│源MAC│类型 │ 数据 │ FCS │ └──────┴──────┴──────┴────────┴──────┘不用怕。我们一个一个拆。① 目的 MAC 地址例如AA-BB-CC-DD-EE-FF告诉交换机发给谁。② 源 MAC 地址例如00-11-22-33-44-55告诉别人是谁发送的。③ 类型Type告诉接收方数据是什么。例如IPv4IPv6ARP考试一般知道作用即可。④ 数据Data真正的数据。例如IP 数据报。⑤ FCS是不是很熟悉就是上一课学的CRC 校验值。放在尾部。第五部分为什么目的地址放前面很多学生都会问为什么不是先写源地址原因很简单。交换机收到一个帧第一件事就是我要发给谁所以先看目的 MAC。这样转发效率更高。第六部分PPP 和以太网有什么区别★★★★★这是考试高频比较题。PPP以太网点对点多点共享局域网Flag 定界以太网帧格式地址字段固定使用真实 MAC 地址常用于拨号常用于局域网★★★★★一定要分清。第七部分以太网最小帧长★★★★★这是一个容易考的数字。规定以太网最小帧长64 字节。为什么我们先记住。下一课讲 CSMA/CD 时你就会知道原因。最大帧长一般1518 字节考试了解即可。重点还是64 字节。第八部分为什么不能太短举个例子。如果刚发送A → B第一位还没传播出去。发送结束了。那如果发生冲突。发送方还能发现吗不能。所以规定最少64 字节。这样保证发送过程中还能检测冲突。★★★★★这一点下一课CSMA/CD就彻底理解了。第九部分以太网通信过程来看完整流程。应用层数据 ↓ IP 数据报 ↓ 加入目的 MAC ↓ 加入源 MAC ↓ 加入 CRC(FCS) ↓ 形成以太网帧 ↓ 发送 ↓ 交换机 ↓ 目的主机是不是已经把前几课全部串起来了第十部分本课总结★★★★★以太网 │ ├── 局域网标准 ├── 使用MAC地址 ├── 数据单位帧 ├── FCSCRC ├── 最小帧长64字节 └── 当前应用最广第十一部分这一课和后面有什么关系下面这几课其实是一条完整的主线MAC 地址 │ ▼ 以太网帧 │ ▼ CSMA/CD解决冲突 │ ▼ 交换机根据 MAC 转发 │ ▼ VLAN划分广播域也就是说我们已经完成了✅ MAC 地址✅ 以太网接下来要解决一个问题如果两台电脑同时发送数据怎么办这就是CSMA/CD。第三章 Lesson 26 CSMA/CD★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分为什么会发生冲突先回到早期的以太网。注意不是现在的交换机网络。而是以前大家共用一根网线。例如A \ \ 一根共享网线 / / BA 和 B共用同一条线路。假设A准备发送。同时。B也准备发送。例如A Hello与此同时B World两个信号一起进入网线。结果Hello World ↓ 乱码这就是冲突Collision。★★★★★考试经常考。第二部分怎么避免冲突科学家想了一个办法。和现实生活一样。举个例子。假设宿舍里四个人。如果大家同时讲话。A …… B …… C …… D ……是不是谁都听不清怎么办正确方法先听。没人说。再开口。网络也是一样。于是出现了CSMA/CD。第三部分CSMA/CD是什么意思英文Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection不用背英文。考试一般考中文。拆开来看。CSCarrier Sense意思载波监听。★★★★★也就是发送之前先听。线路有没有人在发送。例如线路 空闲可以发。如果线路 有人发送等待。一句口诀先听后说。★★★★★MAMultiple Access意思多点接入。什么意思很多电脑都能接入同一条线路。例如A B C D大家共用一根网线。所以叫多点接入。CDCollision Detection意思冲突检测。发送的时候不能只顾着发。还要一直监听。看看有没有别人同时发送。一句口诀边说边听。★★★★★这是考试最经典的口诀。第四部分CSMA/CD 工作过程★★★★★整个流程非常重要。建议记住。第一步监听线路。线路 空闲↓发送。第二步发送过程中继续监听。例如正在发送……突然发现别人也在发送。↓发生冲突。第三步立即停止发送。★★★★★不要继续发。否则冲突越来越严重。第四步发送干扰信号Jam。告诉所有设备刚刚发生冲突第五步等待一段随机时间。然后重新发送。整个流程监听 ↓ 发送 ↓ 检测冲突 ↓ 停止发送 ↓ 发送Jam ↓ 随机等待 ↓ 重新发送★★★★★考试特别喜欢画流程图。第五部分为什么要随机等待很多学生都会问。为什么不能马上重发举例。A冲突。B也冲突。如果两个人立刻重新发送。是不是又冲突所以必须随机等待。例如A 等2秒B 等5秒这样就不会再次同时发送。第六部分二进制指数退避算法★★★★★教材这个名字特别吓人。其实思想很简单。第一次冲突。随机等0 或 1。第二次冲突。随机等03。第三次冲突。随机等07。是不是等待范围越来越大所以冲突越来越少。★★★★★考试一般知道名字。理解随机等待。即可。第七部分为什么最小帧长是64字节★★★★★终于来了上一课留下的坑。今天填上。假设网线特别长。A刚开始发送。第一位还没到B。A已经发送结束。如果这时候B开始发送。发生冲突。A还能发现吗不能。所以必须保证发送时间足够长。让最远处发生冲突。还能传回来。于是规定最小64字节。★★★★★这就是为什么不能太短。第八部分CSMA/CD适用于哪里★★★★★这是考试非常喜欢考。答案共享式以太网总线型。例如以前集线器Hub。A ↓ Hub ↓ B会冲突。现在交换机。A ↓ Switch ↓ B全双工。几乎没有冲突。所以现代交换机网络一般不再使用 CSMA/CD。★★★★★这是近几年考试很喜欢考的知识点。第九部分Hub 与 Switch 对比★★★★★Hub集线器Switch交换机广播所有端口定向转发容易冲突基本无冲突半双工全双工使用 CSMA/CD一般不用 CSMA/CD★★★★★一定会比较。第十部分本课总结★★★★★CSMA/CD │ ├── CS载波监听先听后说 ├── MA多点接入 ├── CD冲突检测边说边听 │ ├── 冲突→停止发送 ├── Jam信号 ├── 随机等待 └── 重新发送第十一部分第三章知识开始串起来了现在你已经可以把整个数据链路层连成一条线数据 ↓ 封装成帧 ↓ MAC地址 ↓ CRC ↓ 形成以太网帧 ↓ CSMA/CD共享介质时避免冲突 ↓ 交换机 ↓ 目的主机是不是越来越有整体感了 lesson24-26计算机网络第三章精讲：从MAC地址到CSMA/CD，数据链路层核心知识一网打尽
第三章 Lesson 24 MAC地址★★★★★这一课是第三章最重要的基础之一。第一部分什么是 MAC 地址先不要背定义。先看一个生活中的例子。假设你住在一个小区。你的住址是广东省 深圳市 南山区 XX小区 8栋302这是你的住址。但是你还有一个东西身份证号身份证号网络中的设备也是一样。每一台电脑都有一个MAC 地址。它就像网卡的身份证号。★★★★★这是最好理解的方法。第二部分教材定义教材定义MAC 地址是网络接口网卡的物理地址由生产厂家写入网卡一般情况下全球唯一。考试喜欢考三个关键词✅物理地址✅网卡地址✅全球唯一通常情况下第三部分MAC 地址长什么样例如00-1A-2B-3C-4D-5E或者00:1A:2B:3C:4D:5E或者001A.2B3C.4D5E虽然写法不同但表示的是同一个 MAC 地址。MAC 地址长度★★★★★一定要记。MAC 地址48 位 6 字节考试最喜欢问MAC 地址长度是多少答案48 位6 字节第四部分MAC 地址是谁分配的很多同学会误认为Windows 分配不是。路由器分配不是。网络管理员分配也不是。真正分配的是网卡生产厂家。例如IntelRealtekBroadcom厂家生产网卡时就已经把 MAC 地址写进去了。所以一般情况下不会改变。第五部分为什么需要 MAC 地址来看一个局域网。┌────A │ 交换机 │ ┌──┴──┐ B CA想发给C。交换机怎么知道应该发给谁答案看MAC 地址。不是IP 地址。这一点★★★★★考试超级喜欢考。第六部分MAC 地址和 IP 地址有什么区别★★★★★这是全书最经典的比较题。一定要会。MAC 地址IP 地址物理地址逻辑地址网卡决定网络管理员/DHCP 分配一般固定可以改变数据链路层使用网络层使用★★★★★这一张表必须背。举个例子你的电脑今天连接学校 WiFiIP 192.168.1.20明天连接家里 WiFiIP 192.168.0.8IP是不是变了但是MAC00-1A-2B-3C-4D-5E没有变。因为网卡没换。第七部分MAC 地址结构了解MAC 地址48 位。前24 位表示厂家编号OUI。例如Intel。后24 位表示厂家自己编号。例如前24位 Intel 后24位 000001所以组合起来全球唯一。考试一般了解即可。第八部分广播 MAC 地址★★★★★这一点考试非常喜欢。广播地址固定FF-FF-FF-FF-FF-FF★★★★★表示发送给局域网所有设备。例如A发送目的MAC FF-FF-FF-FF-FF-FF交换机就会向所有端口转发。第九部分单播、广播、多播这是考试高频。单播Unicast一个发送。一个接收。A ↓ B广播Broadcast一个发送。所有接收。B ↑ A → 全部 ↓ CMAC就是FF-FF-FF-FF-FF-FF多播Multicast一个发送。部分接收。例如A ↓ B ↓ CD不接收。了解即可。第十部分交换机为什么认识 MAC交换机里面有一张表。以后Lesson 27详细讲。例如MAC地址 ↓ 端口1MAC地址 ↓ 端口2交换机查表。知道发哪里。所以交换机工作依据★★★★★MAC 地址。第十一部分MAC 与 IP 的关系★★★★★很多同学会问“到底发送数据时用 MAC 还是 IP”答案是两个都要用来看数据封装应用层数据 │ ▼ 网络层 加入IP地址 │ ▼ 数据链路层 加入MAC地址 │ ▼ 形成帧也就是说IP 地址负责找到目标网络大方向。MAC 地址负责找到局域网中的具体设备最后一跳。现在你先记住这个结论。为什么等第四章学ARP 协议时你会彻底明白IP 地址是要找谁MAC 地址是怎么把帧送到它手里。第十二部分本课总结★★★★★MAC地址 │ ├── 物理地址 ├── 网卡唯一标识 ├── 48位6字节 ├── 厂家写入 ├── 数据链路层使用 ├── 交换机依据MAC转发 └── 广播地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF第三章 Lesson 25 以太网★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分什么是以太网先看一个场景。一个办公室里有很多电脑A │ │ B ─── 交换机 ─── C │ │ D这些电脑需要互相通信。于是就需要一套统一的规则这套规则就叫以太网Ethernet教材定义以太网是一种局域网LAN技术标准。★★★★★关键词局域网技术标准第二部分为什么叫以太网以前科学家认为光是在一种叫以太Ether的介质中传播。后来虽然证明这种理论不成立但这个名字保留了下来。所以Ethernet翻译成以太网。考试不会深究了解即可。第三部分以太网特点★★★★★教材经常总结为四点。① 使用 MAC 地址是不是上一课刚学例如A 00-11-22-33-44-55发送给B AA-BB-CC-DD-EE-FF交换机就是根据MAC 地址转发。② 数据单位是帧物理层传Bit比特数据链路层传Frame帧以太网也是帧。③ 广播机制例如目的 MACFF-FF-FF-FF-FF-FF交换机广播。所有设备都会收到。④ 应用最广今天办公室。学校。公司。几乎全部都是以太网。★★★★★考试经常问当前局域网最广泛采用的是答案以太网。第四部分以太网帧格式★★★★★这一张图考试必考。先整体看。┌──────┬──────┬──────┬────────┬──────┐ │目的MAC│源MAC│类型 │ 数据 │ FCS │ └──────┴──────┴──────┴────────┴──────┘不用怕。我们一个一个拆。① 目的 MAC 地址例如AA-BB-CC-DD-EE-FF告诉交换机发给谁。② 源 MAC 地址例如00-11-22-33-44-55告诉别人是谁发送的。③ 类型Type告诉接收方数据是什么。例如IPv4IPv6ARP考试一般知道作用即可。④ 数据Data真正的数据。例如IP 数据报。⑤ FCS是不是很熟悉就是上一课学的CRC 校验值。放在尾部。第五部分为什么目的地址放前面很多学生都会问为什么不是先写源地址原因很简单。交换机收到一个帧第一件事就是我要发给谁所以先看目的 MAC。这样转发效率更高。第六部分PPP 和以太网有什么区别★★★★★这是考试高频比较题。PPP以太网点对点多点共享局域网Flag 定界以太网帧格式地址字段固定使用真实 MAC 地址常用于拨号常用于局域网★★★★★一定要分清。第七部分以太网最小帧长★★★★★这是一个容易考的数字。规定以太网最小帧长64 字节。为什么我们先记住。下一课讲 CSMA/CD 时你就会知道原因。最大帧长一般1518 字节考试了解即可。重点还是64 字节。第八部分为什么不能太短举个例子。如果刚发送A → B第一位还没传播出去。发送结束了。那如果发生冲突。发送方还能发现吗不能。所以规定最少64 字节。这样保证发送过程中还能检测冲突。★★★★★这一点下一课CSMA/CD就彻底理解了。第九部分以太网通信过程来看完整流程。应用层数据 ↓ IP 数据报 ↓ 加入目的 MAC ↓ 加入源 MAC ↓ 加入 CRC(FCS) ↓ 形成以太网帧 ↓ 发送 ↓ 交换机 ↓ 目的主机是不是已经把前几课全部串起来了第十部分本课总结★★★★★以太网 │ ├── 局域网标准 ├── 使用MAC地址 ├── 数据单位帧 ├── FCSCRC ├── 最小帧长64字节 └── 当前应用最广第十一部分这一课和后面有什么关系下面这几课其实是一条完整的主线MAC 地址 │ ▼ 以太网帧 │ ▼ CSMA/CD解决冲突 │ ▼ 交换机根据 MAC 转发 │ ▼ VLAN划分广播域也就是说我们已经完成了✅ MAC 地址✅ 以太网接下来要解决一个问题如果两台电脑同时发送数据怎么办这就是CSMA/CD。第三章 Lesson 26 CSMA/CD★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分为什么会发生冲突先回到早期的以太网。注意不是现在的交换机网络。而是以前大家共用一根网线。例如A \ \ 一根共享网线 / / BA 和 B共用同一条线路。假设A准备发送。同时。B也准备发送。例如A Hello与此同时B World两个信号一起进入网线。结果Hello World ↓ 乱码这就是冲突Collision。★★★★★考试经常考。第二部分怎么避免冲突科学家想了一个办法。和现实生活一样。举个例子。假设宿舍里四个人。如果大家同时讲话。A …… B …… C …… D ……是不是谁都听不清怎么办正确方法先听。没人说。再开口。网络也是一样。于是出现了CSMA/CD。第三部分CSMA/CD是什么意思英文Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection不用背英文。考试一般考中文。拆开来看。CSCarrier Sense意思载波监听。★★★★★也就是发送之前先听。线路有没有人在发送。例如线路 空闲可以发。如果线路 有人发送等待。一句口诀先听后说。★★★★★MAMultiple Access意思多点接入。什么意思很多电脑都能接入同一条线路。例如A B C D大家共用一根网线。所以叫多点接入。CDCollision Detection意思冲突检测。发送的时候不能只顾着发。还要一直监听。看看有没有别人同时发送。一句口诀边说边听。★★★★★这是考试最经典的口诀。第四部分CSMA/CD 工作过程★★★★★整个流程非常重要。建议记住。第一步监听线路。线路 空闲↓发送。第二步发送过程中继续监听。例如正在发送……突然发现别人也在发送。↓发生冲突。第三步立即停止发送。★★★★★不要继续发。否则冲突越来越严重。第四步发送干扰信号Jam。告诉所有设备刚刚发生冲突第五步等待一段随机时间。然后重新发送。整个流程监听 ↓ 发送 ↓ 检测冲突 ↓ 停止发送 ↓ 发送Jam ↓ 随机等待 ↓ 重新发送★★★★★考试特别喜欢画流程图。第五部分为什么要随机等待很多学生都会问。为什么不能马上重发举例。A冲突。B也冲突。如果两个人立刻重新发送。是不是又冲突所以必须随机等待。例如A 等2秒B 等5秒这样就不会再次同时发送。第六部分二进制指数退避算法★★★★★教材这个名字特别吓人。其实思想很简单。第一次冲突。随机等0 或 1。第二次冲突。随机等03。第三次冲突。随机等07。是不是等待范围越来越大所以冲突越来越少。★★★★★考试一般知道名字。理解随机等待。即可。第七部分为什么最小帧长是64字节★★★★★终于来了上一课留下的坑。今天填上。假设网线特别长。A刚开始发送。第一位还没到B。A已经发送结束。如果这时候B开始发送。发生冲突。A还能发现吗不能。所以必须保证发送时间足够长。让最远处发生冲突。还能传回来。于是规定最小64字节。★★★★★这就是为什么不能太短。第八部分CSMA/CD适用于哪里★★★★★这是考试非常喜欢考。答案共享式以太网总线型。例如以前集线器Hub。A ↓ Hub ↓ B会冲突。现在交换机。A ↓ Switch ↓ B全双工。几乎没有冲突。所以现代交换机网络一般不再使用 CSMA/CD。★★★★★这是近几年考试很喜欢考的知识点。第九部分Hub 与 Switch 对比★★★★★Hub集线器Switch交换机广播所有端口定向转发容易冲突基本无冲突半双工全双工使用 CSMA/CD一般不用 CSMA/CD★★★★★一定会比较。第十部分本课总结★★★★★CSMA/CD │ ├── CS载波监听先听后说 ├── MA多点接入 ├── CD冲突检测边说边听 │ ├── 冲突→停止发送 ├── Jam信号 ├── 随机等待 └── 重新发送第十一部分第三章知识开始串起来了现在你已经可以把整个数据链路层连成一条线数据 ↓ 封装成帧 ↓ MAC地址 ↓ CRC ↓ 形成以太网帧 ↓ CSMA/CD共享介质时避免冲突 ↓ 交换机 ↓ 目的主机是不是越来越有整体感了