TCP/IP协议学习( 二 ) ---- 交换机与VALN
TCP/IP协议学习( 二 ) ---- 交换机与VALN
上一篇文章 介绍的比较简单的计算机在链路层是如何通信的，
我们先回顾一下 总体流程 ：
上面的场景中只有一台交换机 ，而且场景简单 . 下文讨论较为复杂的场景 ,例如在学校，每个机房有一台交换机， 机房机器都需要接入到学校的内网
简化上面的场景 ,获得拓扑图:
假如机器 1 想发信息给机器4 ,步骤是怎样的？
- 机器1发起广播 , 交换机A和机器2 收到广播, 机器2 觉得不是找它,丢弃这个信息
- 交换机A 转发给 除了 机器1 端口外的所有端口
1 ) 机器3 接收到信息 丢掉
2 ) 交换机B 转发给 机器4和机器5 - 机器4机器5接收到信息
1 ) 机器5接收到信息，丢掉.
2 ) 机器4 接收到信息，传输完成 .
上面的流程跑完后 ，交换机学习到以下的信息
- 对于交换机A ,MAC 1 在左边的端口
- 对于交换机B ,MAC 1 在左边的端口
上述两个交换机是能正常通信的，这里引申一个问题：
- 环路会出现怎样的情况？
环路问题
我们来根据上一章的内容，定义一场场景 例如 机器1 想和机器3进行通信 , 对这个图中连接进行分析
- 机器1 想找到机器3 ，发起广播
- 交换机A 收到广播 转发给统一网络下其他机器
机器2 /交换机B/机器3/机器4 - 交换机B 收到广播 转给给统一网络下其他机器
机器2 /交换机B/机器3/机器4 - …
上面这个流程中就已经出现问题了，
- A转发给B ，B又转回去给A，这样是不是无限循环了？ 永动机？
- 交换机根本无法学习到机器1的MAC地址,一会 是从左端口过来的，一会是从右边的端口过来
破除环路的方法 ：
在数据结构中，有一个方法叫做最小生成树。有环的我们常称为图。将图中的环破了，就生成了树。在计算机网络中，生成树的算法叫作 STP，全称 Spanning Tree Protocol . 总的来说就说
- 定义一个大哥 ，例如是交换机A ，
- 只能大哥给小弟发命令，小弟不能给大哥发命令
STP生成树原理自行搜索，本文不做详述（因为我也不太理解 - -）.
广播的安全问题如何解决？
你们公司有不同的部门，有的部门需要保密的，比如人事部门，肯定要讨论升职加薪的事儿。由于在同一个广播域里面，很多包都会在一个局域网里面飘啊飘，碰到了一个会抓包的程序员，就能抓到这些包，如果没有加密，就能看到这些敏感信息了。还是上面的例子，50 个人在一个会议室里面七嘴八舌地讨论，其中有两个 HR，那他们讨论的问题，肯定被其他人偷偷听走了。
物理隔离
- 不同的部门用不同的交换机
- 不同部门配置单独的子网
- 部门间沟通用路由器
这样虽然达到了隔离的目录，但是 如果某些部分只有两三个人，使用一个交换机也太奢侈了 ,造成浪费 .
虚拟隔离（VLAN）
虚拟隔离，就是用我们常说的 VLAN，或者叫虚拟局域网。使用 VLAN，一个交换机上会连属于多个局域网的机器，那交换机怎么区分哪个机器属于哪个局域网呢？
我们先看一下VLAN的定义：
一个二层网络可以被划分为多个不同的广播域，一个广播域对应了一个特定的用户组，默认情况下这些不同的广播域是相互隔离的。不同的广播域之间想要通信，需要通过一个或多个路由器。这样的一个广播域就称为VLAN。
在原来的头上加上 VLAN ID 作为区分每一个不同的虚拟局域网(一个广播域).
详细的资料参考 : VALN的原理以及配置实例