交换机工作原理及MAC表(超详细,秒懂)

Posted IP-_

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了交换机工作原理及MAC表(超详细,秒懂)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 拓朴图

1.交换机的工作原理:

交换机工作在OSI模型的第二层,数据链路层,主要用于终端用户接入网络,对数据帧进行交换。

 交换机对数据帧交换的过程:

① 学习(Learning):交换机在进行数据转发时,交换机对发送端的MAC地址和端口进行记录,这个过程就叫做学习

如图所示:PC1 想要传输数据帧到 PC2,交换机从 E0/0/1 口接收到数据帧,查看其源MAC地址并将与其对应的E0/0/1口记录进MAC地址表。

② 泛洪(Flooding):交换机收到需转发的数据帧,但是MAC地址表中无目标端的MAC地址条目,则会将此数据帧发送给所有端口(除源端口)


泛洪前提:
(1)当交换机收到一个广播帧或未知的单播帧会泛洪;
(2)接口所处同一wans;
(3)接口是up状态;
(4)除去自身接收接口。

如图所示:交换机路由表内并无 PC2 的路由条目,此时交换机会从PC1 收到的数据帧转发给端口E2、E3、E4。

由于PC1 ping PC2  PC2会向 PC1 回报 所以交换机 MAC地址表会获得 PC2 的MAC地址

③ 转发(forwarding):交换机需转发的数据帧目的地址是已知的(MAC地址表中存在了的),则会将数据帧发送给对应目的地址的端口

如图所示:当交换机MAC地址表中存在 PC2 的MAC表项时,会直接将数据帧直接转发给特定端口E2。

④ 过滤(filtering):当进行转发时,除特定端口外的其他端口不转发

如图所示:交换机对端口E3、E4没有进行转发,是因为进行了过滤。

⑤ 老化(aging):当交换机学习到某个源MAC地址时会给这个条目一个时间戳(类似于有效时间,这个时间可自行设置,默认五分钟),每当收到此MAC地址发送的数据帧时,时间戳会被更新,若超过时间仍为收到从此MAC地址的数据帧,交换机则会将此条MAC条目移除。

2. MAC表的解读

MAC地址表主要记录着连接设备的MAC地址与交换机端口的映射关系,在进行数据转发时进行查询。

使用命令以下命令进行查询:

display mac-address

在MAC地址表中:

a. MAC Address项:表示主机MAC地址

b. VLAN项:表示此设备处于哪个VLAN,交换机连接设备默认为VLAN1(VLAN虚拟局域网:一组逻辑上的设备和用户的集合,不受物理位置限制

c. Port项:交换机端口

 

以上是关于交换机工作原理及MAC表(超详细,秒懂)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

计算机网络硬件(超详细,秒懂)

静态路由原理及配置(超详细实验进行验证)

交换机/路由器的工作原理

Linux路由器及交换机工作原理

二层交换机工作原理

交换机的工作原理