以太网和分组通信技术

以太网（Ethernet）常见的线缆有双绞线（“网线”）和光纤两种，前者通信采用电信号，后者通信采用光信号。
以太网是一种分组通信技术，这个分组叫“以太帧”，它负责承载各种数据在以太网线缆中的传输。
以太网交换机负责在局域网内连接各个设备：NVR、DVR、IPC、路由器、PC、服务器等。这些设备各自拥有全球唯一的MAC地址(Media Access Control Address)，或称为硬件地址，采用十六进制数表示，共6字节（位）。
比如“48:EA:63”为头的3个字节，是宇视公司的标识。

交换机怎么知道该指引一个特定的以太帧往哪个或哪些端口转发呢？
交换机内部存在一个MAC地址表，每个表项至少包含MAC地址和设备端口号。
如果该表中存在该以太帧的目的MAC地址，则引导该帧往这个表项所对应的端口转发出去；如果不存在，则往入端口之外的所有其他端口进行复制转发。

比如上图，当收到目的地址是000-0000-0006的以太帧，会从端口GigabitEthernet2/0/3(module/slot/port)转发出去。

交换机有一个叫作“源（MAC）学习”的关键特性：任何一个以太帧进入交换机，交换机都会记住该帧的源MAC地址，并将该MAC地址和入端口号绑定记录在MAC地址表里。
比如上图中的第2条记录，就是Learned到的。

MAC表项通常还具备另外两个属性：老化时间和状态。因为交换机的表项容量有限，所以暂时不用的MAC表项应该及时清除，以节省表项空间，这就需要设置一个表项的存活期，即“老化时间”。
H3C设备通常默认设置为300秒，300秒内若无对应源MAC地址的以太帧进来，表项就会被删除。
而手工静态配置的表项，则没有老化时间，比如上图中的第一条。

物理层指网线、光纤等物理传输媒介。
链路层主要包括操作系统中的设备驱动程序，包括网卡驱动，常与物理层传输媒介打交道。
我们前面提到的以太帧和以太网交换机转发即属于本层范畴，而MAC地址就是链路层的硬件地址信息。

网络层主要处理IP(Internet Protocol)报文在网络之间的选路，这一层协议包括IP协议、Ping程序用到的ICMP协议等。
传输层主要为两台主机的应用程序通信提供传输通道的建立，常见的有TCP和UDP。

由于互联网的诞生，局域网内部的链路层地址无法充当设备的唯一性标识（链路层地址只在局域网内部有效）。于是IP地址就站上了历史的舞台，用来唯一地标识接入互联网的设备的接口。如果一个设备具有多个接口，那么每个接口都会拥有一个IP地址。

为什么MAC地址不能当做互联网范围内的设备的标识呢？MAC地址也是全球唯一的呀。原因可能是IP更灵活，比如私有IP地址，都可以在不同的局域网内使用。（ABC类的私网地址分别是 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16）

与MAC地址（6字节）相比，IP地址是4个字节，32位二进制数，通常用点分十进制表示为a.b.c.d的形式。