计算机网络-数据链路层（无线局域网（802.11局域网，MAC帧头格式，无线局域网的分类，VLAN基本概念与基本原理））

1. 无线局域网

IEEE 802.11是无线局域网通用的标准，它是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。

802.11MAC帧头格式(WDS类)

因为802.11MAC帧比较长，这里仅拿出重点的帧头进行学习

地址1RA：接收端（接收方接受时最近的基站mac地址）
地址2TA：发送端（发送端发送时最近的基站mac地址）
地址3DA：目的地址（接受方的mac地址）
地址4SA：源地址（发送端的mac地址）

无线局域网的分类

1. 有固定基础设施无线局域网。

2. 无固定基础设施无线局域网的自组织网络（无任何转发器，路由器，集线器，基站设施）

   只有一些主机组成的局域网，每一台主机既可以当主机也可当路由器（既可以发送数据，也可以转发数据）
   每一个主机就是一个节点，每一个节点的地位是平等的

VLAN基本概念与基本原理

传统局域网的局限性：

• 缺乏流量隔离：即使把组流量局域化到一个单一交换机中，广播流量仍会跨越整个机构网络(ARP、RIP、DHCP协议)
• 管理用户不便：如果一个主机在不同组间移动，必须改变物理布线，连接到新的交换机上。
• 路由器成本较高：局域网内使用很多路由器花销较大。（隔离广播域的成本高）

VLAN基本概念：

虚拟局域网VLAN是一种将局域网内的设备划分成与物理位置无关的逻辑组的技术，这些逻辑组有某些共同的需求。
每个VLAN是一个单独的广播域/不同的子网。虚拟局域网可恶意不在同一个交换机下eg:

橙色的主机就是一个虚拟局域网，黑色的主机就是另一个虚拟局域网

VLAN的实现

基于接口的VLAN实现：

• 交换机上生成的各VLAN互不相通，若想实现通信，需要借助路由器/三层交换机。（A和C不能直接通信，这里不讨论）
• A和B可以直接通信，通过交换机的转发表（主机MAC地址和交换机端口的对应关系）
  
  采用VLAN技术的交换机中还会保存VLAN表，交换机的VLAN表保存的是交换机口和虚拟局域网ID的对应关系。
  
  A向B发送数据时，先检查交换机转发表，发现B主机对应的端口时2号。
  再根据端口检查VLAN表，发现B的VLAN ID=1和A处于统一个虚拟局域网中，A和B可以直接转发数据帧。

基于MAC地址的VALN技术：

这种技术交换机交换机转发表不变.
VLAN表不再是ID和端口的对应，而是VLAN ID 和MAC地址之间的对应。

跨交换机同一个虚拟局域网通信：

eg：A向E主机通信：
A将数据传输给交换机1中，交换机A回向数据帧中添加标签VALN字段，之后通过交换机1的trunk口发送给交换机2.

交换机2根据VLAN表和数据帧信息选则同一个虚拟局域网进行广播，最后E主机收到的数据帧

• VLAN标记的前两个字节表明是IEEE 802.1Q
• 帧接下来4位没用
• 后面12位是VLAN标识符VID，唯一表示了该以太网帧属于哪个VLAN。
• VID的取值范围为0～4095，但0和4095都不用来表示VLAN，因此用于表示VLAN的有效VID取值范围为1~4094。

需要特别注意：

IEEE 802.1Q帧是由交换机来处理的，而不是由用户主机来处理的。

用户和交换机之间的数据帧就是普通的MAC帧，经过交换机后，交换机添加VALN标记变成了IEEE 802.1Q帧
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