一 ，Mac地址的概论，以及二层交换机
Mac的概念
Mac：凡是符合IEEE 802 标准的网络接口卡都必须拥有mac地址，不是所有网络接口卡都有必须有mac地址,例如SDH的网络接口卡就没有mac地址，因为此接口不遵从IEEE 802标准。
Mac相当于一个人的身份证一样，用来标识一个接口，长度为48bit（6byte）。一块网卡的mac地址是具有全球唯一性的。
BIA地址格式： OUI（3byte） +制造商分配（3byte）
BIA地址只是mac地址的一种，单播mac地址
Mac地址分为三种
单播mac：第一字节的最低为是0 的mac地址
xxxxxxx0. xxxxxxxx xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx
OUI
组播mac：第一字节的最低为是1 的mac地址
xxxxxxx1. xxxxxxxx xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx
非OUI
广播mac：每个bit都为1的mac地址，广播mac’地址是组播mac地址的一个特例
11111111.11111111.11111111.11111111. 11111111.11111111
非OUI
二，以太帧的格式
帧的介绍
以太网技术所使用的帧称为以太网帧，简称以太帧，以太帧格式有两个标准：IEEE 802.3定义的，称为IEEE 802.3格式；另一个由DEC，Intel，Xerox这三家公司联合定义的，称为Ethernet ll格式，也叫DIX格式，目前的网络设备都可以兼容这两种格式的帧，Ethernet ll格式的帧使用的更加广泛
IEEE 802.3格式帧各字段省略
根据目的mac地址的种类不同，以太网可分为3种类型
单播帧：目的地址为一个单播mac地址
组播帧：目的地址为一个组播mac地址
广播帧：目的地址为一个广播mac地址
三，以太网交换机
交换机的定义
交换机转发数据的端口都是以太网口的，称为以太网交换机（Ethernet Switch），根据转发数据的端口类型定义交换机类型.
交换机三种转发操作（泛红，转发，丢弃）
交换机会对进入端口的每一个帧都进行转发操作，交换机基本作用就是用来转发帧的
泛红（Flooding）：交换机从某一端口进来的帧通过所以其他端口转发出去（除此帧进入交换机的端口外的其他端口）
转发（forwarding）：交换机从某一端口进来的帧通过另一端口转发出去（另一端口，不能是这个帧进入交换机的那个端口）
丢弃（Discarding）：交换机把从某一端口进来的帧直接丢弃，其实就是不转发.
总结：交换机接受到一个帧永远都不都会从接受那个帧的端口转发那个帧（只进不出）
交换机工作原理
如果进入交换机端口的帧为单播帧，则交换机回去mac地址表中查找目的mac地址
如果查找不到这个目的mac地址，则交换机将对该帧执行泛红操作.
如果查到了这个目的mac，比较此mac地址在mac地址表中对应的端口编号和此帧进入该交换机的端口编号是否就是一个端口
是：交换机将对该帧执行丢此操作
否：则交换机将该帧按从mac地址表中对应的端口编号进行转发出去，
如果进入交换机某一端口的帧是一个广播帧，则交换机不会去查mac地址表，而是直接对该广播帧执行泛红操作
为了验证上面理论下面给出实验结论
使用使用到的工具 Windows 11 专业版21H2 环境下安装的ensp
ensp510 +oracle VM VirtualBoX 5.2.40，以及用到Wireshar抓包软件
拓扑图
利用一台交换机链接三台pc，为了方便观看我把pc1，pc2，pc3的mac分别改成00-00-00-00-00-01，00-00-00-00-00-02，，00-00-00-00-00-03
刚开始两台pc没有相互访问，查看一下交换机上面的mac地址表现情况如下
什么也没有
然后用pc1去ping pc2如下图
看到此情况证明访问成功
此时再来查看交换机什么的mac地址表如下图
两台交换机上面都有了相应的mac地址表现了
此时的pc1，和pc2的通信原理（仅仅讨论二层的）
此次实验涉及到了ip地址（通过ip地址获得mac地址是通过arp协议的），我们先不讨论三层的转发，后面再来详细讲解三层的相关知识。
我们先假设pc1知道pc2的mac地址，访问pc2直接用mac地址访问的。
开启ensp里面的所有设备，目前没有二层帧的转发（stp帧除外），此时的两台交换机里面的mac地址表现是空的
当pc1向pc2发送一个帧（此帧称为x）x里面携带两个mac地址（源mac地址pc1的mac地址，目的mac地址pc2的mac地址）的时候，通过Ge0/0/1口发送给sw1，sw1收到此帧之后，首先查看mac地址表现，此时的mac地址表现为空，则sw1将此帧从除了Ge0/0/1口之外的其他所以端口发送（同时在sw1里面生成一个mac表现，将x的源mac地址和x进入sw1的端口对应关系写进mac地址表），到pc收到x，比较x的目的mac与自己的mac不一样，丢弃，通过Ge0/0/3口发送到sw2，sw2此时mac地址表现也是空的和sw1做同样的操作，然后通过Ge0/0/2口传递给了pc2，x到了pc2，pc对比x的目的mac地址和自身的mac，发现和自身的mac地址相同，则接受。
因为我们使用的ping（imcp里面的一个协议，具有双向性：及pc2收到pc1的ping会回复pc2所以此时的sw1，sw2的mac地址表现里面会有pc2的mac表现）
注意如果是单向通信的话（pc1访问pc2，pc2不回复pc1）
此拓扑图的sw的mac地址表现如下图所示
Mac地址的概论，以及二层交换机
Mac的概念
Mac：凡是符合IEEE 802 标准的网络接口卡都必须拥有mac地址，不是所有网络接口卡都有必须有mac地址,例如SDH的网络接口卡就没有mac地址，因为此接口不遵从IEEE 802标准。
Mac相当于一个人的身份证一样，用来标识一个接口，长度为48bit（6byte）。一块网卡的mac地址是具有全球唯一性的。
BIA地址格式： OUI（3byte） +制造商分配（3byte）
BIA地址只是mac地址的一种，单播mac地址
Mac地址分为三种
单播mac：第一字节的最低为是0 的mac地址
xxxxxxx0. xxxxxxxx xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx
OUI
组播mac：第一字节的最低为是1 的mac地址
xxxxxxx1. xxxxxxxx xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx
非OUI
广播mac：每个bit都为1的mac地址，广播mac’地址是组播mac地址的一个特例
11111111.11111111.11111111.11111111. 11111111.11111111
非OUI
以太帧的格式
帧的介绍
以太网技术所使用的帧称为以太网帧，简称以太帧，以太帧格式有两个标准：IEEE 802.3定义的，称为IEEE 802.3格式；另一个由DEC，Intel，Xerox这三家公司联合定义的，称为Ethernet ll格式，也叫DIX格式，目前的网络设备都可以兼容这两种格式的帧，Ethernet ll格式的帧使用的更加广泛
IEEE 802.3格式帧各字段省略
根据目的mac地址的种类不同，以太网可分为3种类型
单播帧：目的地址为一个单播mac地址
组播帧：目的地址为一个组播mac地址
广播帧：目的地址为一个广播mac地址
以太网交换机
交换机的定义
交换机转发数据的端口都是以太网口的，称为以太网交换机（Ethernet Switch），根据转发数据的端口类型定义交换机类型.
交换机三种转发操作（泛红，转发，丢弃）
交换机会对进入端口的每一个帧都进行转发操作，交换机基本作用就是用来转发帧的
泛红（Flooding）：交换机从某一端口进来的帧通过所以其他端口转发出去（除此帧进入交换机的端口外的其他端口）
转发（forwarding）：交换机从某一端口进来的帧通过另一端口转发出去（另一端口，不能是这个帧进入交换机的那个端口）
丢弃（Discarding）：交换机把从某一端口进来的帧直接丢弃，其实就是不转发.
总结：交换机接受到一个帧永远都不都会从接受那个帧的端口转发那个帧（只进不出）
交换机工作原理
如果进入交换机端口的帧为单播帧，则交换机回去mac地址表中查找目的mac地址
如果查找不到这个目的mac地址，则交换机将对该帧执行泛红操作.
如果查到了这个目的mac，比较此mac地址在mac地址表中对应的端口编号和此帧进入该交换机的端口编号是否就是一个端口
是：交换机将对该帧执行丢此操作
否：则交换机将该帧按从mac地址表中对应的端口编号进行转发出去，
如果进入交换机某一端口的帧是一个广播帧，则交换机不会去查mac地址表，而是直接对该广播帧执行泛红操作
为了验证上面理论下面给出实验结论
使用使用到的工具 Windows 11 专业版21H2 环境下安装的ensp
ensp510 +oracle VM VirtualBoX 5.2.40，以及用到Wireshar抓包软件
拓扑图
利用一台交换机链接三台pc，为了方便观看我把pc1，pc2，pc3的mac分别改成00-00-00-00-00-01，00-00-00-00-00-02，，00-00-00-00-00-03
刚开始两台pc没有相互访问，查看一下交换机上面的mac地址表现情况如下
什么也没有
然后用pc1去ping pc2如下图
看到此情况证明访问成功
此时再来查看交换机什么的mac地址表如下图
两台交换机上面都有了相应的mac地址表现了
此时的pc1，和pc2的通信原理（仅仅讨论二层的）
此次实验涉及到了ip地址（通过ip地址获得mac地址是通过arp协议的），我们先不讨论三层的转发，后面再来详细讲解三层的相关知识。
我们先假设pc1知道pc2的mac地址，访问pc2直接用mac地址访问的。
开启ensp里面的所有设备，目前没有二层帧的转发（stp帧除外），此时的两台交换机里面的mac地址表现是空的
当pc1向pc2发送一个帧（此帧称为x）x里面携带两个mac地址（源mac地址pc1的mac地址，目的mac地址pc2的mac地址）的时候，通过Ge0/0/1口发送给sw1，sw1收到此帧之后，首先查看mac地址表现，此时的mac地址表现为空，则sw1将此帧从除了Ge0/0/1口之外的其他所以端口发送（同时在sw1里面生成一个mac表现，将x的源mac地址和x进入sw1的端口对应关系写进mac地址表），到pc收到x，比较x的目的mac与自己的mac不一样，丢弃，通过Ge0/0/3口发送到sw2，sw2此时mac地址表现也是空的和sw1做同样的操作，然后通过Ge0/0/2口传递给了pc2，x到了pc2，pc对比x的目的mac地址和自身的mac，发现和自身的mac地址相同，则接受。
因为我们使用的ping（imcp里面的一个协议，具有双向性：及pc2收到pc1的ping会回复pc2所以此时的sw1，sw2的mac地址表现里面会有pc2的mac表现）
注意如果是单向通信的话（pc1访问pc2，pc2不回复pc1）
此拓扑图的sw的mac地址表现如下图所示
