一、原理概述
交换机是最常见的网络设备之一,本文简单描述其工作原理(未配置VLAN):
1、成表:当交换机在端口上收到数据包以后,首先查看源MAC地址,从而形成 源MAC 与 入端口的对应关系
2、查表:分析数据包的 目标MAC地址,并且查找 MAC地址表:能找到对应的MAC条目,则在对应端口转发;如果找不到对应的条目,则广播。
二、案例讲解:
1、网络拓扑:
为便于理解,结合下图进行讲解:
如上图所示,主机PC1-3分别接入交换机SW的三个端口,并且分别配置192.168.1.1网段的三个地址。
我们知道交换机是基于MAC地址表(mac-access-table)进行工作的,此时我们查看SW的MAC地址表(使用SW#show mac-address-table命令),结果如下:
可以看到MAC地址表中没有条目,此时主机之间还没有开始通信。
2、成表:
从主机PC1上ping主机PC2,结果如下:
此时查看SW的MAC地址表,结果如下:
可以看到有两条MAC地址条目,来源如下:
1、当PC1发出ICMP包到达SW的Fa0/1端口时,SW首先查看收到的数据包中的源MAC地址是否在MAC地址表中,没有看到则在MAC地址表中写入第一条记录(生成源MAC地址与数据包入端口的对应关系);
2、SW查看收到的数据包的目标MAC地址,在MAC地址表中没有找到对应的条目,那么就从Fa0/2、Fa0/3(除入端口外所有属于VLAN 1的其他的活跃端口)发出广播包;
3、PC2收到SW发出的广播包后,查看其中的目标MAC地址是否与自己的MAC地址相同,发现相同则向SW发出回应的数据包(源MAC地址为PC2的MAC地址,目标MAC地址为PC1的MAC地址);
4、SW收到PC2发出的数据包后,查看源MAC地址是否在MAC地址表中,没有看到则在MAC地址表中写入第二条记录(生成源MAC地址与数据包入端口的对应关系);
5、SW查看收到的数据包的目标MAC地址,在MAC地址表中找到对应的条目(第一条),那么就从Fa0/1端口发出数据包;
6、PC3收到SW发出的广播包后,查看其中的目标MAC地址是否与自己的MAC地址相同,发现不相同则不予理睬。
7、因此PC1主机pingPC2主机的操作,导致SW生成两条MAC地址条目。总结起来就是MAC地址表形成和使用的过程,也就是交换机的工作原理。
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