交換機就是基于OSI模型第二層邏輯鏈路層制造,以幀為傳輸單位,在同一網絡中連接多臺終端設備并且劃分沖突域,可以實現數據快速傳輸的網絡設備。
這里面有幾個紅色標示的關鍵詞,分開進行解釋:
1 OSI模型和邏輯鏈路層
OSI模型是ISO國際標準組織建立的,可以說所有的網絡設備都基于此模型制造,劃分為7層。
7 應用層 | 計算機的各種應用 |
6 表示層 | 數據轉換和加密 |
5 會話層 | 連接 |
4 傳輸層 | TCP UDP 協議 |
3 網絡層 | 路由器 多層交換機 |
2 邏輯鏈路層 | 交換機 網橋 |
1 物理層 | 網線 各種端口 集線器 |
可以看出交換機制造是基于物理層和邏輯鏈路層制造出來的。
2 幀 數據在網絡上是以很小的稱為幀(Frame)的單位傳輸的,幀組成部分包括幀頭和幀數據??纱笾卤硎救缦拢?/p>
2層頭部 | 3層頭部 | 4層頭部 | 用戶數據 | 2層尾部 |
3 沖突域 在一定的網絡范圍內的兩臺計算機在同時通信時會發生沖突,那么這個CSMA/CD網絡就是一個沖突域(collision domain)。舉例; 在同一個教室內,有30位同學,他們是不能同時說話的,同時說話就會產生沖突,必須按次序一個一個說話。這個教室可以看成一個沖突域,30位同學可以看成這個沖突域的終端設備。
交換機工作原理:
工作核心:MAC地址表
解釋下MAC地址
在全球范圍內,唯一一個表示一個網絡設備的地址,一般將該地址稱為物理地址
舉例看下面的MAC地址
00 D0 ,97 19,7A 5A 一般用16進制表示 紅色部分是廠商代碼,藍色部分是廠商給此產品的編號。
在網絡世界中,必須同時使用 MAC地址+IP地址 進行確定。
工作原理:
1 成表----查看源MAC
交換機在端口1收到數據幀,將2層頭部源MAC提取出來,與入端口形成一一對應關系。
例如源MAC為A,所以此時形成的條目是 A-----1
2 查表 交換機將收到數據幀中的目標MAC提取出來,在交換機本地的轉發表中進行查找對應的條目是否存在。
如果存在,則將數據從對應的端口發出去;
如果不存在,則將數據從除了入端口以外的其它出口發出去,這個過程叫做(flooding)洪泛。
補充: 在現實當中在交換機開機的時候,終端會自行發送無故ARP,并且也定期發送無故ARP以生成MAC地址表。
解釋ARP:ARP是一種協議?;贗P地址獲得對應的MAC地址,為了實現幀的2層頭部快速封裝。原理:發送方設備發送ARP請求時,是以廣播的方式;目標方設備發送ARP請求時,是以單播的方式。
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