交换机的工作原理:
交换机通过数据帧的源MAC地址进行学习,把MAC地址添加到MAC地址/CAM表。然后通过数据帧的目的MAC地址来进行转发数据帧。相对于集线器,交换机可以认为是集线器的替代品,工作是全双工模式,用于隔离冲突域。
Switch#show mac-address-table //查看交换机MAC地址表
交换机对比集线器,除了学习功能以外,还有数据帧的过滤,和环路的防止。
交换机的过滤:
- 当收到一个单播帧的时候,集线器会进行泛洪转发,而交换机会进行单播转发,从而过滤掉其他接口的转发。
- 交换机收到一个数据帧的时候,如果这个数据帧的目的MAC,对应的出接口正好是这个接收到数据帧的接口,那么交换机也会把这个数据给过滤掉。
交换机的类型:基于转发方式
- 直通转发:当交换机检测到目的MAC的时候就立刻进行转发。
- 存储转发:当交换机收到完整的数据帧的时候,并检查无错后才进行转发。
- 片段转发:当交换机收到数据帧后检测到前64个字节后进行转发。
{
比喻理解:
寄快递:
- 直通转发:看到收件人地址立即寄出去
- 存储转发:将快递拆开检查里面的完整无缺才寄出去
- 片段转发:查看外包装有没有损坏以及一些信息没出错后就寄出去,不拆包装
}
哪个相对较好?这些转发方式,在交换机出产的时候已经固定好了,没办法通过命令修改。在不同的网络环境下使用不同类型的交换机才是最适合的。
在以太网中,小于64个字节的数据会被认为无用数据,那么直通转发可以很好的提高网络运作的效率,但是不能确保数据的完整,而存储转发可以很好的确保数据的完整性,但是又相对地牺牲了运作效率,片段转发属于两种转发方式的折中点。
交换机转发(只看目的MAC)数据帧的时候有以下三种方式:
- 单播:当数据帧的目的MAC,存在于MAC地址表的时候,交换机会执行单播。
- 泛洪:当交换机收到未知单播帧(MAC地址表中查不到数据帧中的目的MAC地址)的时候会泛洪,目的MAC为FF-FF-FF-FF-FF-FF或组播地址的时候会泛洪。
- 过滤:当交换机收到的数据帧又从收到的这个接口发出的时候会过滤。
交换机总结:
-- 交换机和网桥的MAC地址表存储一个MAC地址到端口映射,以便它能够确定连接的设备的位置
-- 当一个帧要传送到一个已知的目的地址,它仅在连接要接受帧的目的端口进行转发
-- 当一个帧要传送到一个未知的目的地址,它将泛宏该帧
-- 以太网交换机和网桥使用三种操作模式来传输帧:直通转发,存储转发,片段转发