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交换机的由来及原理-创新互联

交换机的由来,要从以太网说起:

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    以太网/LAN(local area network ):

    出现问题:
        信号传输距离有限;
  解决方案:
         中继器 - 放大电信号,延长信息的传输距离;

   中继器带来的问题:
      只有2个端口,连接设备少;
   解决方案:
      集线器 - 多端口的中继器,可以连接多个设备;

   集线器的问题:
      不同终端设备发送的信号,会产生冲突;

   针对信号冲突的缓解方案:
         CSMA/CD ,带有冲突检测的,载波侦听多路访问机制;
       引入新的设备 : 网桥(bridge) - 隔离冲突域;

   网桥问题:
      网桥设备端口较少,只能连接2个设备;
   解决方案:
      引入新的设备:交换机 - 多端口的网桥,可以实现冲突域的隔离;

上述就是我们交换机的一个发展史。

交换机的工作原理:
   1、首先查看数据包的“目标 MAC 地址”;
   2、将目标 MAC 地址与“MAC地址表”中的条目进行匹配;
      成功,则从对应的端口转发出去;
      失败,则广播(从除入端口以外的其他所有端口发出去);

1、MAC地址啥样子?
         长度为48bit;
        通过16进制表示;
        结构:
           厂商代码 - 24bit
          自己的编码 - 24bit
                  (每个生产厂商给自己生产的网卡的编号)
   数据包结构:
   源MAC -- 目标MAC
   源IP -- 目标IP

2、MAC地址表啥样子?
        每个条目都是 MAC 地址与 Port的对应关系,
       表示去往该 MAC 地址的数据,从对应的 Port 发送出去;
      MAC表如何形成:
         静态配置;
         动态学习 -
          1、当交换机在端口上收到数据包以后,首先查看

                源MAC地址,从而形成 源MAC 与 入端口的对应关系
           2、分析数据包的 目标MAC地址,并且查找 MAC地址表
                 -能找到对应的MAC条目,则在对应端口转发;
               -如果找不到对应的条目,则广播;

3、两者如何匹配?
        显示 MAC 地址表
        SW1# show mac-address-table

4、MAC表的动态条目存活时间:
             300秒;

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标题名称:交换机的由来及原理-创新互联
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