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交換原理釋義

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所謂交換 ， 就是將分組(或幀)從一個(gè)端口移到另一個(gè)端口的簡單動(dòng)作 。如何作出 移動(dòng)決定就已經(jīng)確定了是用交換機(jī)還是路由器 。假如用的是OSI 模型的第二層 ， 那么 就要用到交換機(jī)或網(wǎng)橋 ， 假如是OSI 模型的第三層 ， 那就要用到路由器（或三層交換機(jī)） 。
MAC地址：
數(shù)據(jù)鏈路層包含2個(gè)子層：邏輯鏈路控制( LLC )和介質(zhì)訪問控制( MAC ) 。MAC 子層決定該層的硬件地址 ， 這個(gè)地址是和網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的 ， 所以無論將那個(gè)硬件插入到網(wǎng)絡(luò)的何處 ， 它有相同的MAC 地址(也就是MAC地址不隨網(wǎng)絡(luò)的改變而改變) ， 無論網(wǎng)絡(luò)地址是什么 。供給商通常指定其產(chǎn)品的MAC 地址 。在Ethernet 策略中 ， 將一系列的Ethernet MAC 地址分配給供給商 ， 然后它們將不同的地址分配給生產(chǎn)的每個(gè)接口 。
Ethernet MAC 地址包含12 位 。前面的6 位(組織標(biāo)識(shí)符或OUI )是由IEEE 分配給供給商的特定的編號(hào) ， 剩下的6 位是系列號(hào) 。這樣的結(jié)果就是 ， 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口插件可以在任何給定的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上有不同的MAC 地址 。
交換原理：
MAC地址表顯示了主機(jī)的MAC地址與以太網(wǎng)交換機(jī)端口映射關(guān)系 ， 指出數(shù)據(jù)幀去往目的主機(jī)的方向 。當(dāng)以太網(wǎng)交換機(jī)收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí) ， 將收到數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址與MAC地址表進(jìn)行查找匹配 。假如在MAC地址表中沒有相應(yīng)的匹配項(xiàng) ， 則向除接收端口外的所有端口廣播該數(shù)據(jù)幀 ， 有人將這種操作翻譯為泛洪（Flood ， 泛洪操作廣播的是普通數(shù)據(jù)幀而不是廣播幀） 。在我們測試過的交換機(jī)中 ， 有的除了能夠?qū)V播幀的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行限制之外 ， 也能對(duì)泛洪這種操作進(jìn)行限制 。
而當(dāng)MAC地址表中有匹配項(xiàng)時(shí) ， 該匹配項(xiàng)指定的交換機(jī)端口與接收端口相同則表明該數(shù)據(jù)幀的目的主機(jī)和源主機(jī)在同一廣播域中 ， 不通過交換機(jī)可以完成通信 ， 交換機(jī)將丟棄該數(shù)據(jù)幀 。否則 ， 交換機(jī)將把該數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口 。
交換機(jī)還將檢查收到數(shù)據(jù)幀的源MAC地址 ， 并查找MAC地址表中與之相匹配的項(xiàng) 。假如沒有 ， 交換機(jī)將記錄該MAC地址和接收該數(shù)據(jù)幀的端口 ， 并激活一個(gè)定時(shí)器 。這個(gè)過程被稱作地址學(xué)習(xí) 。由于有限的物理存儲(chǔ)器 ， 所有的交換機(jī)只能學(xué)習(xí)到2的48次冪中的一個(gè)很小子集 ， 所以交換機(jī)只學(xué)習(xí)那些活動(dòng)的MAC地址（不同的廠商的不同設(shè)備 ， 其MAC地址的容量也是不相同的 ， MAC地址的容量也是交換機(jī)的一個(gè)比較重要的指標(biāo)） ， 這個(gè)定時(shí)器一般就是我們?cè)谂渲媒粨Q機(jī)時(shí)的Age Time選項(xiàng) ， 一般我們都可以配置這一定時(shí)器的時(shí)間長度 。在定時(shí)器到時(shí)的時(shí)候 ， 該項(xiàng)記錄將從MAC地址表中刪除 ， 這叫做老化(Aging) 。而假如接收的數(shù)據(jù)幀的源MAC地址在MAC地址表中有匹配項(xiàng) ， 交換機(jī)將復(fù)位該地址的定時(shí)器 。
假如交換機(jī)不能夠正確的學(xué)習(xí)MAC地址 ， 則有可能造成數(shù)據(jù)包丟失還有泛洪現(xiàn)像的發(fā)生 ， 非凡是大量泛洪現(xiàn)像發(fā)生會(huì)影響交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)性能 ， 類似廣播風(fēng)暴對(duì)交換機(jī)的影響 。

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