交换机的由来及原理-创新互联

交换机的由来，要从以太网说起：

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    以太网/LAN(local area network )：

    出现问题：
        信号传输距离有限；
  解决方案：
         中继器 - 放大电信号，延长信息的传输距离；

   中继器带来的问题：
      只有2个端口，连接设备少；
   解决方案：
      集线器 - 多端口的中继器，可以连接多个设备；

   集线器的问题：
      不同终端设备发送的信号，会产生冲突；

   针对信号冲突的缓解方案：
         CSMA/CD ，带有冲突检测的，载波侦听多路访问机制；
       引入新的设备 : 网桥(bridge) - 隔离冲突域；

   网桥问题：
      网桥设备端口较少，只能连接2个设备；
   解决方案：
      引入新的设备：交换机 - 多端口的网桥，可以实现冲突域的隔离；

上述就是我们交换机的一个发展史。

交换机的工作原理：
   1、首先查看数据包的“目标 MAC 地址”；
   2、将目标 MAC 地址与“MAC地址表”中的条目进行匹配；
      成功，则从对应的端口转发出去；
      失败，则广播(从除入端口以外的其他所有端口发出去)；

1、MAC地址啥样子？
         长度为48bit；
        通过16进制表示；
        结构：
           厂商代码 - 24bit
          自己的编码 - 24bit
                  (每个生产厂商给自己生产的网卡的编号)
   数据包结构：
   源MAC -- 目标MAC
   源IP -- 目标IP

2、MAC地址表啥样子？
        每个条目都是 MAC 地址与 Port的对应关系，
       表示去往该 MAC 地址的数据，从对应的 Port 发送出去；
      MAC表如何形成：
         静态配置；
         动态学习 -
          1、当交换机在端口上收到数据包以后，首先查看

                源MAC地址，从而形成 源MAC 与 入端口的对应关系
           2、分析数据包的 目标MAC地址，并且查找 MAC地址表
                 -能找到对应的MAC条目，则在对应端口转发；
               -如果找不到对应的条目，则广播；

3、两者如何匹配？
        显示 MAC 地址表
        SW1# show mac-address-table

4、MAC表的动态条目存活时间：
             300秒；

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