交换机整体架构 交换机交换结构

今天让我们来简单了解一下交换机的基本原理。

目录

• 一. 数据链路层功能
• 二. 以太网帧格式
• 三. 交换机的原理

一. 数据链路层功能

首先数据链路层位于网络层与物理层之间

1. 数据链路层的功能

通过物理地址（Mac）来实现两个相邻节点的数据链路的建立/维护/拆除。
在上层数据外层封装一个Mac头部 ，生成数据帧。

二. 以太网帧格式

1. 以太网MAC地址：

• 用来识别一个以太网上某个设备或一组设备
• MAC地址是由48位二进制数组成，通常分为六段，用十六进制数来表示

2. 以太网帧格式

• Ethernet II 帧格式

数据链路层封装（MAC头部分装）：由源MAC地址（6个字节），目的（MAC）地址（6个字节），用来标识上层协议的类型（2字节，IP协议0800H/ARP协议0806H），冗余校验码（4字节）

三. 交换机的原理

交换机属于二层设备，工作在数据链路层

1. 交换机的工作原理 *重点

• 初始状态：交换机刚开机的时候MAC地址表没有任何记录。
• MAC地址学习：源主机通过交换机发送数据帧给目标主机，交换机学习数据帧中的源MAC地址和其对应的接口标识，并记录到MAC地址表当中。
• 广播未知数据帧：如果交换机的MAC地址表当中未找到目标地址的MAC地址和它的接口标识记录，则会进行广播寻找。
• 接收方回应: 只用拥有对应MAC地址的主机才会接收回应。
• 交换机实现单播通信：交换机会从目标地址所回复的信息中学习到他的MAC地址和其对应的接口标识并记录到MAC地址表当中，从此之后，两台主机之间即可通过交换机中的MAC地址实现单波通信。

MAC地址表当中的数据默认失效时间为300s
总结：交换机通过MAC地址表的记录来实现数据帧的转发。

注：此处为重点 ，大家要牢记理解交换机的工作原理。