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交換機位于OSI／RM模型中的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，是一種基于MAC地址識別、完成數(shù)據(jù)幀的封裝和轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
1)第2層交換
①根據(jù)幀的源地址獲悉MAC地址。
②建立并維護一個由MAC地址及其相關(guān)的網(wǎng)橋或交換機端口的表，稱為MAC地址表，也稱交換表。
⑧將廣播和組播轉(zhuǎn)發(fā)到所有端口(接收端口除外)。
④將目標位置未知的幀轉(zhuǎn)發(fā)到所有端口(接收端口除外)。
⑤網(wǎng)橋和交換機使用生成樹協(xié)議相互通信，以消除橋接環(huán)路。
2)交換機數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)
①如果數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址是廣播地址或者組播地址，戴爾深圳經(jīng)銷商則向交換機所有端口轉(zhuǎn)發(fā)(除數(shù)據(jù)幀來的端口)。
②如果數(shù)據(jù)幀的目的地址是單播地址，但是這個地址并不在交換機的MAC地址表中，那么也會向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)(除數(shù)據(jù)幀來的端口)。
③如果數(shù)據(jù)幀的目的地址在交換機的MAC地址表中，那么就根據(jù)MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。交換機MAC地址表如圖3-1所示。
3)交換機地址管理機制
交換機的MAC地址表中，一條表項主要由一個主機MAC地址和該地址所位于的交換機端口號組成。思科的交換機中，MAC地址表放置在內(nèi)容可尋址存儲器(Content-AddressableMemo~，CAM)中，因此也被稱為CAM表。
在存放MAC地址表項之前，戴爾深圳經(jīng)銷商交換機首先應(yīng)該查找MAC地址表中是否已經(jīng)存在該源地址的匹配表項，僅當匹配表項不存在時才能存儲該表項。每一條地址表項都有一個時間標記，用來指示該表項存儲的時間周期。地址表項每次被使用或者被查找時，表項的時間標記就會被更新。MAC地址與交換機端口的對應(yīng)關(guān)系如圖3-2所示。
4)交換機地址學(xué)習(xí)過程
(1)最初交換機MAC地址表為空。
(2)如果有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)，如主機PCI發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機PC3，此時，在MAC地址表中沒有記錄，交換機將向除fO／1以外的其他所有端口轉(zhuǎn)發(fā)，在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀之前，它首先檢查這個幀的源MAC地址(M1)，并記錄與之對應(yīng)的端口(fO／1)，于是交換機生成(MI，fO／1)這樣一條記錄，并加入到MAC地址表內(nèi)。
交換機是通過識別數(shù)據(jù)幀的源MAC地址學(xué)習(xí)到MAC地址和端口的對應(yīng)關(guān)系的。當?shù)玫組AC地址與端口的對應(yīng)關(guān)系后，交換機將檢查MAC地址表中是否已經(jīng)存在該對應(yīng)關(guān)系。如果不存在，交換機就將該對應(yīng)關(guān)系添加到MAC地址表；如果已經(jīng)存在，交換機將更新該表項。
(3)循環(huán)上一步，MAC地址表不斷加入新的MAC地址與端口對應(yīng)信息，直到MAC地址表記錄完成為止。此時，如主機PCI再次發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機PC3時，由于MAC地址表中已經(jīng)記錄了該幀的目的MAC地址的對應(yīng)交換機端口號，則直接將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到f0／3端口，不再向其他端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。
(4)交換機的MAC地址表也可以手工靜態(tài)配置，靜態(tài)配置的記錄不會被老化。
5)查看交換機的MAC地址表
switch#show mac-address-table
Mac Address Table
VlanMac AddressTypePorts
10001：42db．7335DYNAMICFa0／2
10001．643a．411eDYNAMICFa0／3
10002．165d．7adlDYNAMICFa0／4
10030．a(chǎn)3c7．8ecdDYNAMICFa0／6
10090．2133．25aaDYNAMICFa0／5
1OOdO．bcd3．9c4eDYNAMICFa0／1
switch#
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