以太网与交换机工作原理

一张思维导图带你学习以太网与交换机的工作原理，内容有以太网的定义与特征、以太网帧格式、交换机定义、交换机数据转发原理、数据传输模式等。

以太网交换机工作原理

• 以太网
  • 定义
    • 传输标准Ethernet Ⅱ 类型帧的网络
  • 特征
    • 多路访问，广播式的网络
  • mac地址
    • 每台网络设备生产时就写入的全球唯一一个的物理地址
    • 48位长度，16进制格式地址
    • 前24位为厂商标识（OUI)，后24位是设备标识
  • 以太网帧格式
    • 目的Mac地址
    • 源Mac地址
    • 服务和类型
    • DATA
    • 帧校验序列
• 交换机
  • 定义
    • 工作在数据链路层，通过识别Mac地址来进行数据转发的设备
  • 交换机数据转发原理
    • MAC地址表
      • 记录交换机每个端口和所连接的设备的mac地址的映射关系
      • 一个接口可以对应多个Mac地址
      • 一个Mac地址不能对应多个接口
      • 老化时间：300秒
    • 工作机制
      • 交换机学习帧的源Mac地址，来获得端口和设备Mac地址的映射关系，写入Mac地址表
      • 交换机检查数据帧的目的Mac地址，从Mac地址表中的映射关系来判断把数据帧从哪个端口发出
      • 交换机对于目的Mac地址不存在Mac地址表中的数据帧进行广播处理
    • 数据帧的转发方式
      • 对于目的Mac地址已知的单播帧，交换机查询Mac地址表进行转发
      • 对于目的Mac地址未知的单播帧，交换机进行广播处理
      • 对于广播帧，交换机继续广播处理
  • 数据传输模式
    • 单播
      • 接受者是某一个设备
    • 广播
      • 接受者是所有设备
    • 组播
      • 接受者是某一部分设备
  • 广播域
    • 网络中所有能接收到同样广播消息的设备的集合
    • 默认情况下，交换机的所有端口属于同一个广播域