路由器识别数据包,交换机识别数据帧,路由器和交换机之间交互的是什么?

三层设备路由器收到数据包,解封装根据路由表进行正确转发,
二层设备收到的数据帧,解封装根据mac地址表进行转发,
三层设备和二层设备之间转发什么,
数据包和数据帧有什么区别,
报文格式是什么样的
解答一下

在网络中,路由器和交换机之间进行交互的是数据帧。

当源设备(如计算机)需要发送数据到目标设备时,数据被分割为小的数据包。这些数据包被封装为数据帧,在源设备上通过交换机发送到路由器。

交换机通过识别数据帧中的目标MAC地址来决定传输方向。交换机会查找自己的转发表,并将数据帧发送到正确的接口,确保它们被发送到目标设备。

然后,路由器接收到数据帧,在解封装数据帧后,检查数据包中的目标IP地址。路由器使用自己的路由表来确定正确的出口接口,并将数据包发送到下一跳路由器或目标设备。

因此,在路由器和交换机之间的交互是通过数据帧进行的。交换机负责在局域网内转发数据帧,而路由器负责在不同网络之间路由数据包。

不知道你这个问题是否已经解决, 如果还没有解决的话:
  • 你可以看下这个问题的回答https://ask.csdn.net/questions/7404087
  • 你也可以参考下这篇文章:交换机工作原理,交换网络中数据帧转发,MAC地址表学习转发详解
  • 除此之外, 这篇博客: 计算机网络原理(19)——数据链路层服务、差错编码、多路访问控制(MAC)协议、随机访问MAC协议、轮转访问MAC协议中的 5. 对比 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
    • 信道划分MAC协议:
      • 网络负载重时,共享信道效率高,且公平
      • 网络负载轻时,共享信道效率低!
    • 随机访问MAC协议:
      • 网络负载轻时,共享信道效率高,单个结点可以利用信道的全部带宽
      • 网络负载重时,产生冲突开销
    • 轮转访问MAC协议:
      • 综合两者的优点!
  • 以下回答由chatgpt基于相关博客总结生成:

    在路由器和交换机之间的数据交互过程中,它们之间传输的是数据帧。下面给出在Python中模拟数据交互过程的示例代码:

    # 定义路由器类
    class Router:
        def __init__(self, id):
            self.id = id
            self.routing_table = {}
    
        def add_route(self, destination, next_hop):
            self.routing_table[destination] = next_hop
    
        def route_packet(self, packet):
            destination = packet['destination']
            if destination in self.routing_table:
                next_hop = self.routing_table[destination]
                next_hop.receive_packet(packet)
            else:
                print("No route found for destination:", destination)
    
        def receive_packet(self, packet):
            print("Router", self.id, "received packet:", packet)
    
    
    # 定义交换机类
    class Switch:
        def __init__(self, id):
            self.id = id
            self.mac_table = {}
    
        def add_entry(self, mac_address, port):
            self.mac_table[mac_address] = port
    
        def forward_frame(self, frame):
            destination_mac = frame['destination_mac']
            if destination_mac in self.mac_table:
                port = self.mac_table[destination_mac]
                port.send_frame(frame)
            else:
                print("Unknown destination MAC address:", destination_mac)
    
        def receive_frame(self, frame):
            print("Switch", self.id, "received frame:", frame)
    
    
    # 创建路由器和交换机实例
    router1 = Router(1)
    router2 = Router(2)
    switch1 = Switch(1)
    
    # 建立路由表和MAC地址表的映射关系
    router1.add_route("192.168.1.0", router2)
    router2.add_route("192.168.0.0", router1)
    switch1.add_entry("00:11:22:33:44:55", router1)
    switch1.add_entry("AA:BB:CC:DD:EE:FF", router2)
    
    # 创建数据帧和数据包
    frame = {'source_mac': '00:11:22:33:44:55', 'destination_mac': 'AA:BB:CC:DD:EE:FF', 'payload': 'Hello'}
    packet = {'source_ip': '192.168.1.1', 'destination_ip': '192.168.0.1', 'payload': 'Hello'}
    
    # 路由器和交换机之间的数据交互过程
    router1.receive_packet(packet)
    switch1.receive_frame(frame)
    

    在以上示例代码中,我们创建了一个简单的网路拓扑,包括两个路由器(router1、router2)和一个交换机(switch1)。路由器之间通过路由表进行转发,交换机通过MAC地址表进行转发。

    数据交互过程如下: 1. 路由器1收到数据包(packet),根据路由表找到下一跳路由器(router2),将数据包封装成数据帧并发送给交换机。 2. 交换机收到数据帧(frame),根据MAC地址表找到目标端口,将数据帧发送给目标路由器(router2)。 3. 路由器2收到数据帧,解析数据帧中的数据包,并根据路由表找到下一跳路由器(router1),将数据包发送给下一跳路由器。 4. 路由器1收到数据包,根据路由表找到目标设备,并将数据包传递给目标设备。

    数据包和数据帧的区别是数据包位于网络层,是进行路由选择和转发的单位,数据帧位于数据链路层,是进行帧的封装和转发的单位。

    报文的格式包括源MAC地址、目的MAC地址、协议类型和数据。具体的报文格式可以根据协议类型来确定,如以太网的报文格式为: 1. 目的MAC地址(6字节) 2. 源MAC地址(6字节) 3. 协议类型/长度(2字节) 4. 数据(最大46-1500字节) 5. 帧校验序列(4字节)

    以上是关于路由器和交换机之间的数据交互过程以及数据包和数据帧的区别的具体解答和示例代码。如果还有其他问题,请随时提问。


如果你已经解决了该问题, 非常希望你能够分享一下解决方案, 写成博客, 将相关链接放在评论区, 以帮助更多的人 ^-^