交換機(jī)的原理詳解

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實(shí)驗(yàn)名稱：交換機(jī) MAC 表形成
實(shí)驗(yàn)需求：
    1、確保 PC-1 與 PC-3 可以互相Ping通；
   2、查看交換機(jī)的 MAC 地址表；
實(shí)驗(yàn)步驟：
    1、互聯(lián)交換機(jī)與 PC-1/2/3 ; 分別對應(yīng)交換機(jī)的 Fas0/1/2/3口
   2、配置PC-1/2/3的IP地址（此時(shí)可以不配置網(wǎng)關(guān)IP地址）
   3、在Ping之前，查看交換機(jī)的 MAC地址表（空）
   4、PC-1 ping PC-3 之后，然后查看交換機(jī)的MAC地址表；
過程分析：
   PC1 --> PC3

   192.168.1.1 ---> 192.168.1.3
      A         --->   C

原理詳解：

    1、交換機(jī)收在 Fas0/1 端口收到 PC1 發(fā)送的數(shù)據(jù)包，
       關(guān)注源MAC地址，形成 MAC 地址表?xiàng)l目：
              A --- Fas0/1
    2、交換機(jī)關(guān)注PC1發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目標(biāo)MAC地址，然后進(jìn)行查表；
          目標(biāo)MAC ： C
          MAC地址表：show mac-address-table
                      默認(rèn)情況下，剛開機(jī)時(shí)，該表是空的；
          匹配：
              結(jié)果 - 不成功，所以，廣播；
    3、交換機(jī)將 PC1 的數(shù)據(jù)包從 Fas0/2 和 Fas0/3 發(fā)送出去；
   4、Fas0/2口連接的 PC-2 收到數(shù)據(jù)包以后，首先查看目標(biāo)MAC
       地址是否與自己的網(wǎng)卡地址相同。不同，則丟棄數(shù)據(jù)包；
   5、Fas0/3口連接的 PC-3 收到數(shù)據(jù)包以后，首先查看目標(biāo)MAC
       地址是否與自己網(wǎng)卡地址相同。相同，則繼續(xù)分析目標(biāo)IP
       地址，如果與自己的IP地址相同，則接收（反之，丟棄）

   6、PC-3 基于收到的Ping 的請求，進(jìn)行構(gòu)建回應(yīng)報(bào)文：
            192.168.1.3 ----> 192.168.1.1
               C         ---->     A
        并且發(fā)送出去；
    7、交換機(jī)在 Fas0/3 口接收到 PC-3發(fā)送的數(shù)據(jù)包，首先查看源
       MAC，從而形成MAC地址表?xiàng)l目：
                C ---- Fas0/3 ；
    8、交換機(jī)關(guān)注 PC-3 發(fā)送的數(shù)據(jù)包的目標(biāo) MAC 地址，查找MAC
        地址表： show mac-address-table
                     A -- Fas0/1
    此時(shí)的數(shù)據(jù)包的目標(biāo)MAC地址為 A，恰好與改條目匹配成功，則將數(shù)據(jù)包從 Fas0/1 口發(fā)送出去；
    9、PC-1收到數(shù)據(jù)包以后，首先分析目標(biāo)    MAC地址是否與自己的網(wǎng)卡地址相同，如果相同，則繼續(xù)分析目標(biāo)IP地址，是否與自己的IP地址相同，如果相同，則接收。Ping顯示成功。

總結(jié)：
    1、成表 - 查看源MAC；
    2、查表 - 查看目標(biāo)MAC；
    3、MAC表的動(dòng)態(tài)條目是有一定的存活時(shí)間的，默認(rèn)值為 300s
    4、MAC表的大小是有一定空間的（show mac-address-table）


小小的擴(kuò)展：
    當(dāng)PC機(jī)配置IP地址時(shí)，該設(shè)備會(huì)首先發(fā)送一個(gè)無故ARP，用于檢測
   配置的IP地址是否可以用（確定本網(wǎng)段沒有重復(fù)的IP地址）

   無故ARP的請求報(bào)文：
        源MAC ---> 目標(biāo)MAC
          E   ---> 全F ；(表示的是廣播MAC地址)
    1、交換機(jī)在 Fas0/4 口收到 PC-4 發(fā)送的無故 ARP 之后，
        首先查看報(bào)文的源MAC地址，形成MAC地址表?xiàng)l目：
            E --- Fas0/4 ；
   2、其次交換機(jī)會(huì)查看數(shù)據(jù)包的目標(biāo) MAC 地址，并進(jìn)行MAC地址表
        條目的匹配：
             小問題：
                  在MAC地址表中是否存在全F對應(yīng)的條目；
                     比如：全 F ----- Fas0/10
                        答案：不存在！

   交換機(jī)可以隔離沖突域，不可以隔離廣播域；
   路由器可以隔離廣播域，可以隔離沖突域；

ARP ：　　　　　 IP --- MAC
MAC 地址表：　　?。停粒?－－－Ｐoｒｔ　

本文題目：交換機(jī)的原理詳解
標(biāo)題來源：http://bm7419.com/article12/jjcsgc.html

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