交換機的工作原理?

交換機並不會把收到每個資料資訊都以廣播的方式發給客戶端,是由於交換機可以根據MAC地址智慧的轉發資料幀。交換機儲存的MAC地址表將MAC地址和交換機的介面編號對應在一起,每當交換機收到客戶端傳送來的資料幀時,它就會根據MAC地址表的資訊判斷該如何轉發。

工具/原料

交換機所學習到的條目並不會永運儲存在MAC地址表中,預設的老化時間是300s

Mac address:交換機獲取的MAC地址

Type:交換機獲取MAC地址資訊的方式型別

ports:MAC地址對應的交換機介面編號

交換機轉發資料幀的過程

MAC地址的學習

如下面圖所示,假設A主機發送的資料幀(源MAC地址為00-00-00-11-11-11,目標MAC地址為00-00-00-22-22-22)到交換機的1號介面,交換機首先查詢的MAC地址表中1號介面對應的源MAC地址條目,如果條目中沒有資料幀的源MAC地址,交換機會就將這個介面對應的源地址和收到該資料幀的介面標號(1號口)對應起來,新增到MAC地址表中

交換機的工作原理

廣播未知資料幀

如果交換機沒有在MAC地址表中找到資料幀目的地所對應的條目,交換機就無法確定該從那個介面將資料幀轉發出去,於是它被迫選用了廣播的方式,即除了1號口之外的所有介面都將轉發這個資料幀,我下面圖所示,於是,網路中的主機B和主機C都會收到,·

交換機的工作原理

接收回應資訊

主機B會響應這個廣播,並回應一個數據幀(源MAC地址為00-00-00-22-22-22,目標MAC地址為00-00-00-11-11-11),交換機也會將此幀的源MAC地址和介面標號(2號口)對應起來,新增到MAC地址表中,如下面圖所示,

交換機的工作原理

交換機實現單播方式

現在,主機A和主機B之間的通訊不用藉助廣播了。因為MAC地址表中已經有它們的條目了,如下面圖所示,主機A傳送的資料幀的目標地址為00-00-00-22-22-22,交換機會發現這個地址對應的介面號為2,於是交換機將只向2號口傳送資料幀。

交換機的工作原理

檢視MAC地址表

MAC地址表相當於交換機內部的一個數據庫,記錄著MAC地址和介面編號的對應關係。檢視MAC地址表的命令如下面你圖所示。dynamic為可選引數,它可以使交換機只顯示交換機動態靴子到的MAC地址,。

交換機的工作原理

如下面如所示,SW1和SW2與PC1、PC2、CP、、PC3、互連在一起,在SW1上使用上述命令檢視MAC地址表

交換機的工作原理

由於windows系統在接入網路後會自動查詢是否有其他主機存在,所以,交換機已經學習到三臺主機的MAC地址。

這裡值得關注的問題是,雖然PC3與SW1沒有直接相連,PC3的MAC地址也存在域SW1的MAC地址表中,且對應著介面Fa0/24。這是由於交換機之間互相學習(同步)

MAC地址表所致。從MAC地址表中可以看出,SW1通過介面Fa0/24與SW2相連,於是SW1就將從SW2同步過來的MAC地址全部對應到Fa0/24介面上。

注意事項

資料幀是資料砸在網路傳輸時的一個數據單元

由於交換機MAC地址條目是動態學習的,所以它不會永遠存在MAC地址表中,

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