以太网交换机工作原理课件.ppt

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1、以太网交换机工作原理理解交换机的工作原理理解交换机的转发方式直通转发存储转发碎片隔离了解交换机系统文件包括三类文件：引导文件系统映像文件厂商配置文件本章课程目标交换机是用来连接局域网的主要设备交换机能够根据以太网帧中目标地址智能的转发数据，因此交换机工作在数据链路层交换机分割冲突域，实现全双工通信以太网交换机交换机的MAC地址表AMAC地址端口号111443222333交换机数据转发原理6地址表扩充+帧转发交换机A在接收到数据帧后，执行以下操作：交换机A查找MAC地址表,查看是否有此(11的)M

2、AC地址若没有，学习主机11的MAC地址（MAC11->PORT1）交换机数据转发原理6－111334422AB端口1端口1端口2端口2data端口3端口3学习源地址在MAC地址表中查找MAC33的记录没有则，交换机A向其他所有端口广播发送交换机数据转发原理6－111334422ABA端口1端口1端口2data端口2端口3端口3data广播未知帧交换机数据转发原理6－3B334422ABA端口1端口1端口2data端口2端口3端口3data11dataAA交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作：

3、交换机B查找MAC地址表,查看是否有此(11的)MAC地址若没有，学习主机11的MAC地址（MAC11->PORT3）在MAC地址表中查找MAC33的记录没有则，交换机A向其他所有端口广播发送主机22，查看数据包的目标MAC地址不是自己，丢弃数据包主机33，接收到数据帧主机44，丢弃数据帧交换机数据转发原理6－3B334422ABA端口1端口1端口2data端口2端口3端口3data11dataAA交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作：交换机B学习源MAC地址和端口号（MAC44->PORT1

4、）交换机B查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目(MAC33->PORT1)，单播转发数据到端口3交换机数据转发原理6－4334422AB端口1端口1端口2端口2端口3端口311data转发以网段交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作：交换机B学习源MAC地址和端口号（MAC55->PORT2）交换机B查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目(MAC44->PORT2)，丢弃该帧交换机数据转发原理6－4335522AB端口1端口1端口2端口2端口3端口311data过滤本网段44HUBda

5、tadata交换机最终的MAC地址表交换机数据转发原理6－5AMAC地址端口号111443222333MAC地址端口号113442223331B学习源地址通过学习数据帧的源MAC地址来形成的MAC地址表广播未知帧若目标地址在MAC地址表中没有，交换机则向除接收到该数据帧的端口外的其他所有端口广播该数据帧转发异网段，过滤本网段若目标地址在MAC地址表中存在，交换机根据MAC地址表单播转发数据帧若目标地址在MAC地址表中存在，但源MAC和目的MAC对应的端口号相同，则交换机丢弃该数据帧更新交换机MA

6、C地址表的老化时间是300秒，即MAC地址在MAC地址表中存在的时间。交换机若发现一个帧的入端口和MAC地址表中源MAC地址的所在端口不同，交换机将MAC地址重新学习到新的端口交换机数据转发原理6－6(总结)交换机的优点-分割冲突域广播域冲突域335522AB端口1端口1端口2端口2端口3端口31144HUB为了提高传输效率，分割冲突域广播域指接收同样广播消息的节点的集合交换机分割冲突域，但是不分割广播域，即交换机的所有端口属于同一个广播域单工只有一个信道，传输方向只能是单向的半双工只有一个信道

7、，在同一时刻，只能是单向传输全双工双信道，同时可以有双向数据传输交换机的工作模式ABABAB存储转发（Store-and-forward）交换机的交换方式前导SFD目的MAC源MAC长度DATAFCS7字节1字节6字节6字节2字节多达1500字节4字节存储转发：对所有的错误进行检查，延迟高正常帧残帧超长帧正常帧优点：进行错误检测，网络性能好缺点：速度慢无提供缓存，可以实现不同速率端口间的协同工作直通转发（Cut-through）交换机的交换方式前导SFD目的MAC源MAC长度DATAFCS7字节

8、1字节6字节6字节2字节多达1500字节4字节直通转发：不进行错误检查正常帧残帧超长帧正常帧残帧超长帧优点：速度快缺点：不差错无缓存，不提供不同速率端口的转发碎片隔离（FragmentFree）交换机的交换方式正常帧残帧超长帧正常帧前导SFD目的MAC源MAC长度DATAFCS7字节1字节6字节6字节2字节多达1500字节4字节碎片隔离：检查前64字节的数据，没有增加显著的延迟超长帧优点：速度较快，一定程度上改善网络性能（碎片过滤）缺点：不差错无缓存，不提供不同速率端口的转发网络设备的基本存储组