计算机网络——以太网交换机

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交换机的作用

以太网交换机的自学习功能


因为以太网交换机有自学习功能,所以以太网交换机支持即插即用

交换机的作用

它工作在数据链路层,为结点转发帧,并且可以根据一个帧的目的MAC地址去进行相应的转发,以及交换机的每个端口通常都支持全双工通信,除非连接的是集线器,当交换机的某个端口和集线器连接的时候,工作在半双工模式下

交换机如何根据一个帧的目的MAC地址去选择应该从哪个端口转发出去的呢?这就涉及到交换机的自学习功能,每台交换机都至少会维护至少一个交换表,初始为空,交换表记录的是MAC地址和端口号的对应关系

以太网交换机的自学习功能

这有两台交换机,每台交换机内部都会维护自己的交换表,每个交换表记录的是MAC地址和端口号对应的关系

下面有很多终端节点,有的终端节点直接连接的交换机,而有的终端节点是先连接集线器,再通过集线器去连接交换机,一个标准的以太网帧,它的标准格式是662N4,收发协数验,前面两个6分别指的是接收方的MAC地址和发收方的MAC地址,那每个MAC地址是6个字节,也就是48bit

第一个帧是A发给C的,在这个帧里面就包含了接收方的MAC地址和发送方的MAC地址,发送方是A结点,接收方是C结点,这个帧首先传给交换机1,由于这个帧是从一号端口这儿进来的,所以这台交换机肯定知道它肯定是连接在端口1这儿的,因此交换机收到这个帧之后,它就可以把这个帧的发送方地址,也就是A结点的MAC地址,更新到这个交换表上,并且记录它进来的端口号1

接下来由于这台交换机暂时不知道C结点的MAC地址到底对应哪个端口,所以它只能把这个帧,除了入口之外的其他的所有端口都转发出去,相当于把它当成一个广播帧来转发,所以ABCDEFGHIJKL都会收到这个帧,而只有C结点检查这个接收方的地址和自己能够对得上,所以只有C结点会接受这个帧,其他结点会直接把帧丢弃

在刚才这个过程中,这个1号帧也会广播给交换机2,对于交换机2来说,它同样会检查这个帧到底是谁发送的,并且把这个发送方的MAC地址和它进来的这个端口号给更新到交换表这儿,所以交换机2在收到这个帧的时候,它也会把A结点的MAC地址和进来的端口号1进行登记

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