二层交换:根据数据链路层对数据进行转发行为。
MAC地址:用于定位设备,也用于第二层的数据寻址。每一个以太网接口都必须拥有MAC地址。
单播MAC地址:也称为硬件地址,具有全球唯一性,用于唯一地标识一台设备的某个接口。第一字节最低比特位为0.
组播MAC地址:标识一组设备,不能作为数据帧的源MAC地址,只能作为目的MAC地址。第一字节最低比特位为1。
广播MAC地址:标识所有以太网接口,不能作为数据帧的源MAC地址,只能作为目的MAC地址。所有比特位都为1。
Ethernet II以太网帧包含“目的MAC地址”“源MAC地址”“类型Type”“载荷数据”“CRC”字段:
类型Type:用于标识该数据帧头部后封装的上层协议类型(载荷数据的类型)。
载荷数据:数据帧内封装的数据,长度为46~1500byte。
CRC:循环冗余检验字段,用于检测数据帧再传输过程中 是否发生损坏。
MAC地址表:包含“MAC地址”“VLAN信息”“交换机接口信息”“Type”“Timer”内容,作为交换机进行数据转发的依据。
二层交换工作原理:
当交换机某个接口收到一个单播数据帧时,交换机会首先读取该帧的目的MAC地址,并且在自己的MAC地址表中查询该地址。如果查询不到匹配的表项,则将该数据帧进行泛洪(在进行数据帧泛洪前,会先执行ARP协议)。如果能在MAC地址表中查找到匹配的表项,并且MAC地址表中匹配表项对应的接口与交换机收到该帧的接口不同时,则将数据帧从该表项中对应的接口转发出去;如果MAC地址表中匹配表项对应的接口与交换机收到该帧的接口相同时,则丢弃该数据帧。
当交换机某个接口收到一个广播数据帧时,则直接进行泛洪操作。
当交换机某个接口收到一个组播数据帧时,缺省情况下会进行泛洪操作。如果交换机部署了二层组播技术,则会从交换机特定的一些端口转发。
1.在二层交换的过程中,数据帧从进入交换机到其被交换机从接口转发出去的过程中,数据帧不做任何改变的时候,称为“透传”。
2.当交换机收到一个数据帧时,会读取该帧的源MAC地址,如果交换机MAC地址表中不存在匹配表项,则会新创建一条表项。这就是交换机的MAC地址学习功能。