仿真实验--ARP缓存和交换机的自学习

1. 简单拓扑描述

六台计算机直连一个台交换机，构成一个简单的星型拓扑

2. 网络设备-交换机的自学习

交换机的自学习：交换机在二层转发帧，通过学习帧的源mac地址，会在内部建立一张MAC地址表，也可以称为FDB(转发数据库)，当交换机的一个端口收到一个帧，如果帧的源MAC地址，不在表中，会新增一条表项(vlan—mac—type—port), 然后再看目的mac地址，如果是广播地址(ff-ff-ff-ff-ff-ff)或者不在表中(不包括接收端口)，就广播帧，如果找到对应的表项，就从对应的端口转发出去。

vlan可以先不用在意，这个是给配置虚拟局域网用的，默认都是1。

3. ping实验(本地无ARP缓存)

从上图可以看到，192.168.0.3和192.168.0.8这两台计算机的ARP缓存表都是空的，交换机的MAC地址表也是空的

接下来我将在 192.168.0.3 这台计算机上 ping 192.168.0.8计算机，看看会发生什么

1. 生成ICMP数据包(ping的原理就是发送ICMP数据包，回显请求8/0 回显响应0/0，不知道的自行补课)
   
   192.168.0.3生成ICMP数据包，准备封装成帧时，发现本地ARP缓存表没有 192.168.0.8的对应表项，就先准备通过ARP请求，记录192.168.0.8的mac地址

ARP请求是广播，ARP响应是单播

当ARP数据包到达交换机，交换机先新增了一个表项，然后发现目的mac地址是 ff-ff-ff-ff-ff-ff，是个广播地址，会将其从除了接受端口之外，全部泛洪出去

从图中可以清晰的看出来，除了192.168.0.8之外，其他4台计算机，都将192.168.0.3发送的ARP数据包丢弃，因为 192.168.0.3就是想知道192.168.0.8的mac地址呀，所以只有192.168.0.8会对其响应。
注意： 192.168.0.8在自己的ARP缓存表新增了一个192.168.0.3的表项，缓存了它的mac地址（）arp数据包里会有发送方的ip和mac地址

当192.168.0.8进行ARP响应时，ARP数据包又到了交换机，交换机有学了一个mac地址，它又建了一个表项。此时交换机有两条表项了，并且此时知道了该从哪个端口转发

当192.168.0.3收到这个ARP响应，也在自己的ARP缓存表里缓存了192.168.0.8的mac地址
接下来，192.168.0.3终于可以发生ICMP了

可以看到ping成功了

4. ping实验(本地有ARP缓存)