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简述二层以太网交换机的工作原理(交换机的工作原理)
2023-08-03 23:21:47 互联网

1、每当交换机接收到客户端发送的数据帧时,都会根据MAC地址表中的信息判断如何转发。


【资料图】

2、【开关原理】详细讲解开关的工作原理。

3、交换机获取的条目不会永久存储在MAC地址表中,默认老化时间为300秒

4、MAC地址:交换机获得的MAC地址。

5、类型:交换机获取MAC地址信息的方式。

6、端口:对应于MAC地址的交换机的接口号。

7、交换机转发数据帧的过程。

8、学习MAC地址

9、如下图所示,假设主机A发送的数据帧(源MAC地址为00-00-00-11-11,目的MAC地址为00-00-00-22-22)到交换机的1号接口。

10、交换机首先在MAC地址表中查询1号接口对应的源MAC地址条目。如果条目中没有数据帧的源MAC地址,交换机会将该接口对应的源地址与收到该数据帧的接口标签(1号端口)对应起来,并将其添加到MAC地址表中。

11、广播未知数据帧

12、如果交换机在MAC地址表中找不到数据帧目的地对应的条目,交换机无法确定数据帧从哪个接口转发,于是被迫选择广播模式,即除了端口1以外的所有接口都会转发数据帧,如下图所示,所以,

13、网络中的主机B和C都会收到它。

14、接收响应信息

15、主机B将对此广播做出响应,并响应一个数据帧(源MAC地址为00-00-00-22-22-22,目标MAC地址为00-00-00-11-11)。

16、交换机还会将该帧的源MAC地址与接口号(2号端口)对应起来,并将其添加到MAC地址表中,如下图所示。

17、交换机实现单播模式。

18、现在,主机A和主机B之间的通信不需要广播。因为MAC地址表中已经有它们的条目,如下图所示,主机A发送的数据帧的目的地址是00-00-00-22-22-22。

19、交换机会发现该地址对应的接口号是2,因此交换机只会向端口2发送数据帧。

20、查看MAC地址表

21、MAC地址表相当于交换机内部的一个数据库,记录了MAC地址和接口号的对应关系。查看MAC地址表的命令如下图所示。Dynamic是一个可选参数,它使交换机能够只显示交换机动态启动的MAC地址。

22、如下面如所示,SW1和SW2与PCPCCP、PC互连在一起,在SW1上使用上述命令查看MAC地址表

23、由于windows系统在接入网络后会自动查询是否有其他主机存在,所以,交换机已经学习到三台主机的MAC地址。

24、这里值得关注的问题是,虽然PC3与SW1没有直接相连,PC3的MAC地址也存在域SW1的MAC地址表中,且对应着接口Fa0/24。这是由于交换机之间互相学习(同步)

25、MAC地址表所致。从MAC地址表中可以看出,SW1通过接口Fa0/24与SW2相连,于是SW1就将从SW2同步过来的MAC地址全部对应到Fa0/24接口上。

26、注意事项

27、数据帧是数据砸在网络传输时的一个数据单元

28、由于交换机MAC地址条目是动态学习的,所以它不会永远存在MAC地址表中

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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