講解交換機(jī)MAC地址的選取配置問(wèn)題
下面對(duì)交換機(jī)MAC地址進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明討論，如何提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力，豐富自己的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐經(jīng)歷，為將來(lái)的實(shí)際工作積累一些經(jīng)驗(yàn)，下文就對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行有效地研究和分析。
如果網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)是通過(guò)集線器連接的，那么這種網(wǎng)絡(luò)就被稱為共享式以太網(wǎng)。使用集線器互連的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境很容易發(fā)生數(shù)據(jù)的碰撞，因?yàn)椴还馨l(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)都使用同一個(gè)數(shù)據(jù)通道。
所以，主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)必須使用接收線對(duì)檢測(cè)是否發(fā)生了碰撞，這種機(jī)制使得主機(jī)只能以半雙工的模式工作。另一方面，集線器是物理層設(shè)備，通過(guò)對(duì)信號(hào)的中繼放大。
延長(zhǎng)了網(wǎng)線的通達(dá)距離，擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大意味著碰撞域的擴(kuò)大，進(jìn)一步地降低了網(wǎng)絡(luò)的性能。共享式局域網(wǎng)的特性嚴(yán)重制約著網(wǎng)絡(luò)性能的提高，逐漸地被使用交換機(jī)構(gòu)成的交換式局域網(wǎng)所取代：
(1)交換機(jī)MAC地址取代集線器解決了碰撞問(wèn)題。交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備(所以也稱第2層交換機(jī))，它可以識(shí)別數(shù)據(jù)幀中封裝的MAC地址，并根據(jù)地址信息把數(shù)據(jù)交換到特定的端口。
而不是像集線器工作時(shí)那樣，把從一個(gè)端口接收到的數(shù)據(jù)復(fù)制到所有其他端口。這樣的工作方式使交換機(jī)的不同端口之間不會(huì)產(chǎn)生碰撞，也就是說(shuō)交換機(jī)可以分割碰撞域。如果一個(gè)端口只連接一臺(tái)主機(jī)的話，就等于消除了碰撞。
(2)交換機(jī)解決了集線器與和它相連的主機(jī)不能全雙工通信的問(wèn)題。交換機(jī)使用獨(dú)立的收、發(fā)通道為每個(gè)接口相連的主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，這樣主機(jī)可以全雙工地工作。
(3)交換機(jī)可以為任意兩個(gè)交換數(shù)據(jù)的端口建立一條獨(dú)立的數(shù)據(jù)通道進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)交換的效率。
交換機(jī)具有這些特性是由它的工作原理決定的。交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)幀中封裝的目的地MAC地址做出轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的決定。交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)前必須知道它的每一個(gè)端口所連接的主機(jī)的MAC地址，構(gòu)建出一個(gè)MAC地址表，以便作出正確的轉(zhuǎn)發(fā)決定。
當(dāng)交換機(jī)MAC地址從某個(gè)端口收到數(shù)據(jù)幀后，讀取數(shù)據(jù)幀中封裝的目的地MAC地址信息，然后查閱事先構(gòu)建的MAC地址表，找出和目的地址相對(duì)應(yīng)的端口，從該接口把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去，其他接口不受影響。
交換機(jī)在地址表中找不到目的地址和端口的相對(duì)應(yīng)記錄時(shí)，則會(huì)把數(shù)據(jù)向除了數(shù)據(jù)來(lái)源端口外的其他所有端口轉(zhuǎn)發(fā)，所以廣播數(shù)據(jù)會(huì)被交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到其所有端口，使得和交換機(jī)相連的設(shè)備處于同一個(gè)廣播域內(nèi)。
下面舉例說(shuō)明交換機(jī)MAC地址建立地址表的過(guò)程。
此時(shí)，主機(jī)A向主機(jī)C發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀(每一個(gè)數(shù)據(jù)幀中都包含有源MAC地址和目的MAC地址)，當(dāng)該數(shù)據(jù)幀從E0端口進(jìn)入交換機(jī)后，交換機(jī)通過(guò)檢查數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址字段。
將該字段的值(主機(jī)A的MAC地址)放入MAC地址表中，并把它與E0端口對(duì)應(yīng)起來(lái)，表示E0端口所連接的主機(jī)是A。在MAC地址表中沒(méi)有關(guān)于目的地MAC地址(主機(jī)C的MAC地址)的條目，因此交換機(jī)MAC地址將此幀向除了E0端口以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。從而保證工作站C能收到該幀。其它接口的傳送過(guò)程相同。
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