交换机的基本原理

今天让我们来简单了解一下交换机的基本原理。

目录

  • 一. 数据链路层功能
  • 二. 以太网帧格式
  • 三. 交换机的原理

一. 数据链路层功能

首先数据链路层位于网络层与物理层之间

  1. 数据链路层的功能

通过物理地址(Mac)来实现两个相邻节点的数据链路的建立/维护/拆除。
在上层数据外层封装一个Mac头部 ,生成数据帧。

二. 以太网帧格式

  1. 以太网MAC地址:
  • 用来识别一个以太网上某个设备或一组设备
  • MAC地址是由48位二进制数组成,通常分为六段,用十六进制数来表示
  1. 以太网帧格式
  • Ethernet II 帧格式
    交换机的基本原理_第1张图片

数据链路层封装(MAC头部分装):由源MAC地址(6个字节),目的(MAC)地址(6个字节),用来标识上层协议的类型(2字节,IP协议0800H/ARP协议0806H),冗余校验码(4字节)

三. 交换机的原理

交换机属于二层设备,工作在数据链路层

  1. 交换机的工作原理 *重点

交换机的基本原理_第2张图片

  • 初始状态:交换机刚开机的时候MAC地址表没有任何记录。
  • MAC地址学习:源主机通过交换机发送数据帧给目标主机,交换机学习数据帧中的源MAC地址和其对应的接口标识,并记录到MAC地址表当中。
  • 广播未知数据帧:如果交换机的MAC地址表当中未找到目标地址的MAC地址和它的接口标识记录,则会进行广播寻找。
  • 接收方回应: 只用拥有对应MAC地址的主机才会接收回应。
  • 交换机实现单播通信:交换机会从目标地址所回复的信息中学习到他的MAC地址和其对应的接口标识并记录到MAC地址表当中,从此之后,两台主机之间即可通过交换机中的MAC地址实现单波通信。

MAC地址表当中的数据默认失效时间为300s
总结:交换机通过MAC地址表的记录来实现数据帧的转发。

注:此处为重点 ,大家要牢记理解交换机的工作原理

今天的学习就先告一段落啦,小苗苗想必今天大家也了解了交换机的基本原理与他工作在的地方,在此祝愿大家更上一层楼。别忘记给小苗苗留下一个红心哦!

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