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        交換機原理_交換機工作原理解析

        來源:網絡整理 作者:2017年12月04日 18:12
        關鍵詞:交換機

          交換機原理

          數據傳輸基于OSI七層模型,而交換機就工作于其第二層,即數據鏈路層。在交換機內部存有一條背部總線和內部交換矩陣,其中,背部總線用于連接交換機的所有端口,內部交換矩陣用于查找數據包所需傳送的目的地址所在端口。

          控制電路受到數據包后,首先通過內部交換矩陣對其目的端口進行查詢,若查詢到則立刻將數據包發往該端口,若沒有查詢到,則廣播至所有端口,接受端口發出回應后,將數據包發往該端口,并將其添加至內部交換矩陣中。

          交換機原理_交換機工作原理解析

          交換機工作原理解析

          交換機并不會把收到每個數據信息都以廣播的方式發給客戶端,是由于交換機可以根據MAC地址智能的轉發數據幀。交換機存儲的MAC地址表將MAC地址和交換機的接口編號對應在一起,每當交換機收到客戶端發送來的數據幀時,它就會根據MAC地址表的信息判斷該如何轉發。

          交換機轉發數據幀的過程

          1、MAC地址的學習

          如下面圖所示,假設A主機發送的數據幀(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號接口,交換機首先查詢的MAC地址表中1號接口對應的源MAC地址條目,如果條目中沒有數據幀的源MAC地址,交換機會就將這個接口對應的源地址和收到該數據幀的接口標號(1號口)對應起來,添加到MAC地址表中

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          2、廣播未知數據幀

          如果交換機沒有在MAC地址表中找到數據幀目的地所對應的條目,交換機就無法確定該從那個接口將數據幀轉發出去,于是它被迫選用了廣播的方式,即除了1號口之外的所有接口都將轉發這個數據幀,我下面圖所示,于是,網絡中的主機B和主機C都會收到

          交換機原理_交換機工作原理解析

          3、接收回應信息

          主機B會響應這個廣播,并回應一個數據幀(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地址和接口標號(2號口)對應起來,添加到MAC地址表中,如下面圖所示

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          4、交換機實現單播方式

          現在,主機A和主機B之間的通訊不用借助廣播了。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發送的數據幀的目標地址為00-00-00-22-22-22,交換機會發現這個地址對應的接口號為2,于是交換機將只向2號口發送數據幀

          交換機原理_交換機工作原理解析

          查看MAC地址表

          1、MAC地址表相當于交換機內部的一個數據庫,記錄著MAC地址和接口編號的對應關系。查看MAC地址表的命令如下面你圖所示。dynamic為可選參數,它可以使交換機只顯示交換機動態靴子到的MAC地址

          交換機原理_交換機工作原理解析

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

          交換機原理_交換機工作原理解析

          3、由于windows系統在接入網絡后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。

          4、這里值得關注的問題是,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,且對應著接口Fa0/24。這是由于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通過接口Fa0/24與SW2相連,于是SW1就將從SW2同步過來的MAC地址全部對應到Fa0/24接口上。

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