理解数据链路层：以太网MAC报文格式与MAC地址表

"北航计网课实验2-数据链路层实验，涉及802.3和ETHERNETII帧结构、交换机MAC地址表解析、MAC地址学习机制验证以及VLAN对冲突域和广播域的影响。" 实验二数据链路层主要探讨了以太网帧的结构和交换机的工作原理。根据802.3和ETHERNETII标准，以太网帧由前导符（7字节）、起始符（1字节）、目的MAC地址（6字节）、源MAC地址（6字节）、类型（2字节）、数据字段（46-1500字节）以及帧校验序列（FCS，4字节）组成。在实验中提到，抓包截获的报文可能不包含前同步码和帧开始界定符，因为这些字段主要用于接收端同步和帧定位，在传输过程中已发挥作用，因此通常不会在捕获的数据中体现。 交换机的MAC地址表包含了MACADDR、VLANID、STATE、PORTINDEX和AGINGTIME等字段。MACADDR是连接到交换机端口的设备的MAC地址；VLANID表示MAC地址对应所在的VLAN；STATE的LEARNED状态表示MAC地址是通过学习数据帧的源MAC地址获得的；PORTINDEX标识该MAC地址所在端口；AGINGTIME是信息老化时间，当此时间内未收到相应MAC地址的信息，该条目将被自动删除。 实验无法直接证明MAC地址表的学习源自数据帧的源MAC地址，而非目的MAC地址。为了验证这一观点，可以采用如下方法：首先，取消MAC地址学习，然后在PCA上通过Wireshark和交换机的超级终端进行ping操作。通过观察交换机的MAC地址表和Wireshark的捕包结果，发现只有PCA的MAC表项，而PCB的MAC表项不存在，这表明MAC地址表确实通过源MAC地址学习。 在VLAN实验中，未配置VLAN时，所有端口属于同一个冲突域和广播域，即Ethernet1/0/1、Ethernet1/0/2、Ethernet1/0/23和Ethernet1/0/24。配置VLAN后，虽然端口数量不变，但每个端口将分别属于不同的冲突域，广播域则由VLAN划分，不再涵盖所有端口。这意味着VLAN可以有效隔离冲突域，减少广播风暴，并提高网络性能。 总结来说，这个实验深入探讨了数据链路层的关键概念，包括以太网帧的结构、交换机MAC地址表的动态学习过程以及VLAN在划分冲突域和广播域中的作用。通过实践操作，学生能够更直观地理解这些概念及其在实际网络环境中的应用。