一、基础概念

1、以太网协议

         以太网是当今现有局域网(Local Area Network, LAN)采用的最通用的通信协议标准，该标准定义了在局域网中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网是建立在CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，载波监听多路访问/冲突检测)机制上的广播型网络。

2、以太网卡

        网络接口卡(Network Interface Card,NIC)也称为“网卡”，是计算机、交换机、路由器等网络设备与外部网络世界相连的关键部件。

3、MAC地址

        （1）MAC(Media Access Control)地址在网络中唯一标识一个网卡，每个网卡都需要并拥有全球唯一的一个MAC地址。一个MAC地址有48 bit，6 Byte.   MAc地址通常采用“十六进制”+“-”表示。

        （2）IP地址的特点:  IP地址是唯一的、IP地址可变、基于网络拓扑进行IP地址分配。MAC地址的特点:  MAC地址是唯一的、MAC地址不可变、基于制造商进行MAC地址分配。

        （3）MAC地址构成及分类。

        MAC地址=OUI+制造商分配。OUI(Organizationally Unique ldentifier)∶厂商代码，由IEEE分配，3 Byte，24 bit。制造商分配:3 Byte，24 bit。MAC地址为单播地址、广播地址、组播地址。

4、以太交换机

        （1）交换机工作原理：在收到数据帧后。交换机学习帧的源MAC地址。然后在MAC地址表中查询该呜的目的MAC地址(本例中MAC2:O050-56OO-0002) ，并将帧从对应的端口转发出去。

        （2）MAC地址表：每台交换机中都有一个MAC地址表，存放了MAC地址与交换机端口编号之间的映射关系。

二、交换机原理

1、交换机的3种数据帧处理行为。

        A.泛洪。如果交换机接收的是单播帧：交换机在MAC地址表中查不到这个帧的日的MAC地址,则交换机对该单播帧执行泛洪操作。如果接收的是广播帧:交换机不会去查MAC地址表,直接对该广播帧执行泛洪操作。

        泛洪条件:当交换机收到一个广播帧或未知的单播帧会泛洪、接口所处同一VLAN 、除去自身接收接口、接口是up状态。

         B.转发。如果接收的是单播帧:交接机在MAC地址表中查到了这个帧的目的MAc地址，并且表中对应的端口编号不是这个帧从传输介质进入交换机的那个端口编号，则交换机对该单播帧执行转发操作。

        C.丢弃。如果接收的是单播帧：交换机在MAC地址表中查到了这个帧的目的MAC地址，但是表中对应的端口编号是该帧从传输介质进入交换机的那个端口编号，则交换机对该单播帧执行丢弃操作。

2、交换机的MAC地址学习。

        A.初始情况。交换机的MAc地址表是空的。

        B.主机1发这数据帧给主机2。交换机GEo/0/1口接收到数据帧后,在MAC地址表中查询该帧的目的MAC地址，发现没有对应表项，则收到的数据帧是“未知单播帧”。

        C.交换机在MAC地址表中没有查到对应表项，则交换机对该单播帧执行泛洪操作，同时交换机学习该数据帧的源MAC地址。并建对应的MAC地址表项，与接收口GE0/0/1关联。

        D.交换机其他端口连接的主机。也会收到该数据帧。但是会丢弃。主机2收到并处理该数据帧。向主机1回复，将数据帧发往交换机。

        E.交换机在MAc地址表中查到了对应表项，则交换机对该单播帧执行转发操作,将数据帧从GED/0/1口转发出去。同时，交换机学习该数据帧的源MAC地址，并创建对应的MAC地址表项。与接收口GE0/0/2关联。

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