Канальный уровень переносит пакеты сетевого уровня через одну локальную среду или виртуальный канал. Ethernet и Wi-Fi различаются деталями кадров, но обе технологии обеспечивают локальную доставку под уровнем IP.
Основы сети · Урок 8
Канальный уровень
Узнайте, как кадры Ethernet, обнаружение соседей, коммутаторы и маршрутизаторы доставляют пакеты в локальном канале.
Кадры Ethernet
Кадр Ethernet содержит MAC-адреса назначения и источника, поле EtherType или длины, полезную нагрузку и концевую контрольную последовательность кадра. При физической передаче также используются преамбула и начальный разделитель. Контрольная последовательность обнаруживает повреждение в канале, но не исправляет повреждённый кадр и не защищает его криптографически.
Для чего используется контрольная последовательность кадра Ethernet?
Коммутаторы и локальная доставка
Коммутатор Ethernet запоминает, с каких портов поступают исходные MAC-адреса, и направляет известные индивидуальные кадры к запомненному порту назначения. Широковещательный трафик и часть трафика с неизвестным назначением рассылаются по широковещательному домену. VLAN позволяют разделить одну систему коммутации на отдельные логические канальные домены.
Какие сведения коммутатор Ethernet обычно извлекает из кадров?
Разрешение адреса следующего перехода
Для IPv4 поверх Ethernet протокол разрешения адресов ARP сопоставляет локальный IPv4-адрес следующего перехода с MAC-адресом. Сначала хост проверяет кэш соседей. При необходимости он отправляет широковещательный запрос ARP, а владелец адреса или уполномоченный прокси отвечает.
Если адрес назначения IP находится вне локального канала, хост разрешает MAC-адрес шлюза по умолчанию или другого выбранного шлюза, а не удалённого узла. IPv6 вместо ARP использует обнаружение соседей через ICMPv6.
Какой MAC-адрес хост использует для назначения IPv4 вне локального канала?
Проверка состояния соседей
Просмотрите записи ARP для IPv4 и записи обнаружения соседей для IPv6 командой:
$ ip neighbor show
Состояния REACHABLE, STALE, DELAY, PROBE и FAILED описывают процесс определения недоступности соседа. STALE не означает неисправность: это лишь указывает, что кэшированное подтверждение доступности уже не является свежим и при использовании его можно проверить.
Что означает запись соседа в состоянии STALE?
Инкапсуляция при прохождении маршрутизатора
Отправитель помещает IP-пакет в кадр, адресованный следующему переходу. Маршрутизатор проверяет и удаляет входящий кадр, обрабатывает IP-заголовок, выбирает исходящий маршрут и создаёт новый кадр для соответствующего канала. Получатель выполняет обратную декапсуляцию и передаёт транспортную полезную нагрузку подходящему сокету.
Что при обычной пересылке остаётся прежним, когда маршрутизатор меняет кадр Ethernet?
Урок завершён
Вы завершили Канальный уровень
Теперь вы можете проследить один шаг доставки IP-пакета по локальному каналу.
Определяйте основные поля кадра Ethernet и концевое значение контроля целостности.
Объясняйте, как коммутатор запоминает локальные направления пересылки.
Разрешайте следующий переход IPv4 с помощью ARP, а соседей IPv6 — с помощью NDP.
Интерпретируйте состояние кэша соседей, не делая преждевременных выводов о сбое.
Помните, что маршрутизаторы создают кадры заново для каждого исходящего канала.
Сохраните прогресс
Создайте бесплатный аккаунт, чтобы сохранить этот урок и продолжить на любом устройстве.
Создать бесплатный аккаунт