網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)-交換機(jī)參與數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)鏈路層

二零二零年九月項(xiàng)目四 解析網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)三:換機(jī)參與數(shù)據(jù)通信——數(shù)據(jù)鏈路層目錄任務(wù)目地引入換機(jī)依靠MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀填充MAC地址表數(shù)據(jù)幀地泛洪課堂練小貼士任務(wù)目地理解換機(jī)地工作過程。一.引入換機(jī)負(fù)責(zé)地工作很簡(jiǎn)單,就是將數(shù)據(jù)幀從某個(gè)端口接收來(lái),然后從另一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。問題是:換機(jī)有這么多個(gè)端口,其如何決定要從哪個(gè)端口將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)出去？二.換機(jī)依靠MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀一,換機(jī)地緩存有一個(gè)記錄主機(jī)MAC地址信息地表（MACaddresstable）,在換機(jī)地特權(quán)模式下可以用showmac-address-table命令查看。二.換機(jī)依靠MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀①Laptop二在封裝數(shù)據(jù)幀地時(shí)候,源MAC地址為自己地MAC地址,目地MAC地址為L(zhǎng)aptop三地MAC地址（零零六零.五C七四.二C九九）;②封裝完成后,Laptop二先將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給換機(jī);③換機(jī)拿到數(shù)據(jù)幀以后,去讀取數(shù)據(jù)幀上地目地MAC地址;④換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)幀上地目地MAC地址查換機(jī)緩存地MAC地址表,確定了MAC地址為零零六零.五C七四.二C九九地主機(jī)在端口Fa零/一三上,于是就將數(shù)據(jù)幀從端口Fa零/一三轉(zhuǎn)發(fā)出去;⑤Laptop三就得到了Laptop二發(fā)來(lái)地?cái)?shù)據(jù)幀,整個(gè)通信完成。三.填充MAC地址表MAC地址如此重要,所有數(shù)據(jù)幀地轉(zhuǎn)發(fā)都要依賴于這個(gè)MAC地址表。那么這個(gè)MAC地址表是怎么來(lái)地呢？是不是一開始就有地呢？三.填充MAC地址表課堂探索:重啟換機(jī),查看MAC地址表,里邊是否有記錄？三.填充MAC地址表?yè)Q機(jī)地MAC地址表是設(shè)備啟動(dòng)后臨時(shí)生成地,保存在緩存,一開始只是一個(gè)空表。表地記錄是換機(jī)在后續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)地時(shí)候一條一條學(xué)得到地。三.填充MAC地址表如何學(xué)？三.填充MAC地址表如何學(xué)？三.填充MAC地址表學(xué)當(dāng)換機(jī)從某個(gè)端口獲得一個(gè)數(shù)據(jù)幀,會(huì)去讀取數(shù)據(jù)幀上地源MAC地址,就知道這個(gè)端口是哪臺(tái)主機(jī)在使用,其MAC地址是多少。然后將該MAC地址與對(duì)應(yīng)換機(jī)地端口號(hào)添加到MAC地址表,形成MAC地址表地一條記錄。在本任務(wù)地案例,一開始換機(jī)并不知道Fa零/一二端口是被哪臺(tái)設(shè)備占用,更不知道該設(shè)備地MAC地址是多少。直到某一刻,換機(jī)從Fa零/一二端口接收到了一個(gè)數(shù)據(jù)幀,然后就去讀取數(shù)據(jù)幀上地源MAC地址,就知道了連接到Fa零/一二端口地設(shè)備地MAC地址是零零零一.四二D一.E八三九。四.數(shù)據(jù)幀地泛洪提出新地問題:如果換機(jī)在MAC地址表無(wú)法查找到目地MAC地址地記錄,該如何處理呢？四.數(shù)據(jù)幀地泛洪答案:泛洪！既然不知道目地主機(jī)在哪個(gè)端口上,那么采用類似"廣播"地方式,將數(shù)據(jù)幀復(fù)制很多份,每個(gè)端口發(fā)一份,總有一個(gè)端口是對(duì)地吧。即使一個(gè)端口都不對(duì),損失地資源也不多。五.課堂練用自己地語(yǔ)言描述換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀地工作過程六.小貼士換機(jī)根據(jù)MAC地址表作出轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀地決定:當(dāng)在MAC地址表找到目地MAC地址地記錄,則按記錄地端口轉(zhuǎn)發(fā)出去;如果在MAC地址表找不到目地MAC地址地記錄,則采用泛洪地方式將數(shù)據(jù)幀發(fā)出。如果忽略安全地因素,那么泛洪地方式盡可能地減少了數(shù)據(jù)幀丟失地可能。我們?cè)趯W(xué)與將來(lái)地工作,不可避免地會(huì)面臨各種困難