交换机的MAC地址
交换机中的MAC地址表初始为空,交换机自投入使用后,会通过一定的措施构建并完善MAC地址表,这一过程主要包含4个重要概念:学习、转发、泛洪和更新。
①学习。当端口E0/1连接的设备pc1要发送数据帧给另外一台设备时,交换机会先检查数据帧中的源MAC地址(00-0B-2F-4B-60-26),判断MAC地址表中是否存在相关记录,若有则更新记录(00-0B-2F-4B-60-26,E0/1),否则新增记录。
②转发。交换机检查数据帧中的目的MAC地址,查询MAC地址表中与目的MAC地址相关的记录,若找到相应记录,则将数据帧转发到记录对应的端口。
③泛洪。若MAC地址表中不存在与目的MAC地址相关的记录,交换机一时无法获取目的主机所连接的端口,此时交换机将发送数据帧给除源端口外所有的端口(此即泛洪),等到相应的目的端口回复后,交换机记下回应数据帧的源MAC地址和对应端口,以方便后续转发。
④更新。为保证MAC地址表的正确,交换机内部每隔一定时间会将表进行一次更新。
交换机数据交换方式
数据交换方式
交换机的数据交换方式分为直接交换和存储交换两种。
直接交换指交换机接收到数据帧后,立即获取帧中的目的地址,并通过MAC地址表获取目的端口号,转发数据帧。此种数据交换方式快、延迟小,但又具有如下缺点:
①可靠性较低。数据在传输过程中可能因碰撞而损坏,但直接交换方式不检查数据帧的完整性和正确性,直接转发数据,无法保证数据帧传输的可靠性。
②不同速率的端口无法直通。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通。
③实现困难。当交换机的端口增加时,交换矩阵的复杂性也随之增加,实现起来比较困难。
存储转发是应用比较广泛的一种数据交换方式,使用此种方式,交换机接收到数据帧后会将数据帧进行存储与校验,若校验结果表明数据无误,再取出目的MAC地址,通过映射表查找相应端口进行转发。
与直接交换相比,存储转发方式的延迟较大,但具有检错能力,且可支持不同速率的端口间的数据交换。
交换机原理
原理
交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,形成一张MAC表。
在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域;但它不能划分网络层广播,即广播域。
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