交换机的工作原理及实验详解（交换机工作过程和原理）

交换机的工作原理及实验详解（交换机工作过程和原理）

基本原理

二层交换机工作在OSI模型的第二层，即数据链路层，它对数据包的转发是建立在MAC（Media Access Control ）地址基础之上的。二层交换机不同的接口发送和接收数据独立，各接口属于不同的冲突域，因此有效地隔离了网络中物理层冲突域，使得通过它互连的主机（或网络）之间不必再担心流量大小对于数据发送冲突的影响。

下面简要介绍一下以太网中二层交换的基本原理。

二层交换机通过解析和学习以太网帧的源MAC来维护MAC地址与接口的对应关系（保存MAC与接口对应关系的表称为MAC表），通过其目的MAC来查找MAC表决定向哪个接口转发，基本流程如下：

二层交换机收到以太网帧，将其源MAC与接收接口的对应关系写入MAC表，作为以后的二层转发依据。如果MAC表中已有相同表项，那么就刷新该表项的老化时间。MAC表表项采取一定的老化更新机制，老化时间内未得到刷新的表项将被删除掉。根据以太网帧的目的MAC去查找MAC表，如果没有找到匹配表项，那么向所有接口转发（接收接口除外）；如果目的MAC是广播地址，那么向所有接口转发（接收接口除外）；如果能够找到匹配表项，则向表项所示的对应接口转发。

通过实验对交换机内进行查看，

下面的设备并不需要进行配置，只需要将PC设置同一网段地址和掩码就可以了

下面使用Ping进行通信，并查看交换机内的MAC地址表

使用PC1 ping PC 3 使用SW1MAC表中拥有PC3的MAC地址是1/10接口

使用PC1 ping PC5 SW1 MAC地址表中拥有PC3 PC5 的MAC地址是1/0接口

使用PC3 ping PC5 SW2MAC地址中拥有PC5的MAC地址和接口

使用PC5 ping PC 3 和PC5 SW3中拥有PC3 和PC1 的MAC地址和接口

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