二层交换机的基本工作原理
二层交换机转发原理
二层交换机转发原理
二层交换机是一种网络设备,用于在局域网中转发数据帧。
它
的转发原理基于MAC地址学习和转发表。
当二层交换机接收到一个数据帧时,它会检查数据帧中的目标MAC地址。
如果目标MAC地址在交换机的转发表中已经有记录,交
换机会将数据帧转发到相应的端口。
如果目标MAC地址不在转发表中,交换机会执行广播操作,将数据帧发送到所有的端口(除了接
收端口)。
在转发过程中,二层交换机会学习源MAC地址和对应的接口,
并将其添加到转发表中。
这样,当下次接收到具有相同源MAC地址
的数据帧时,交换机就知道将其转发到哪个接口。
转发表是交换机内部存储的一张表格,记录了MAC地址和对应
接口的映射关系。
转发表的更新是动态的,当交换机接收到新的数
据帧时,会更新转发表中对应的记录。
二层交换机的转发过程是快速的,因为它是硬件实现的。
它使
用专用的ASIC芯片来加速转发决策,能够在微秒级别完成转发操作。
总结起来,二层交换机的转发原理是基于MAC地址学习和转发表。
它通过学习数据帧中的源MAC地址,并将其与对应的接口建立映射关系,从而实现对数据帧的快速转发。
这种转发方式能够提高局域网中数据的传输效率和安全性。
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别一、二层交换机的工作原理:二层交换机主要工作在OSI模型的第二层,即数据链路层。
它通过学习和转发MAC地址来实现数据的转发和交换。
具体来说,二层交换机在接收到一个数据包时,会查看该数据包中的目标MAC地址,并根据这个地址决定将数据包转发到哪个端口。
当目标MAC地址不在交换机的MAC地址表中时,交换机会广播该数据包到所有其他端口,以便获取目标地址对应端口的MAC地址,并将其保存到MAC地址表中。
当下次再收到到达同一目标地址的数据包时,交换机就会直接将其转发到相应的端口,提高了数据传输的效率。
二、三层交换机的工作原理:三层交换机在二层交换机的基础上增加了路由功能,它能够根据IP 地址对数据进行转发。
三层交换机工作在OSI模型的第三层(网络层)。
在接收到一个数据包时,三层交换机会查看该数据包中的目标IP地址,并通过内置的路由表来判断将数据包转发到哪个端口。
如果目标地址不在路由表中,三层交换机会将数据包广播到所有其他端口,以便获取下一条跳转路径的信息。
当下次再收到到达同一目标地址的数据包时,三层交换机会直接根据路由表将其转发到相应的端口。
三、路由器的工作原理:路由器是连接不同网络的设备,主要工作在OSI模型的第三层(网络层)。
路由器通过查看数据包中的目标IP地址,并与自己的路由表进行匹配,来决定将数据包转发到哪个网络。
路由器还可以根据网络状况和路由协议进行动态路由的调整,以保证数据包能够通过最佳路径进行传输。
主要区别:1.工作层次差异:二层交换机主要工作在数据链路层,通过学习和转发MAC地址实现数据转发;三层交换机在二层交换机的基础上增加路由功能,能够根据IP地址对数据进行转发;而路由器工作在网络层,通过查看数据包中的目标IP地址并与路由表匹配决定转发路径。
三者在工作层次上存在差异。
2.转发决策依据不同:二层交换机和三层交换机的转发决策是根据MAC地址或者IP地址,在查询相应的表项后进行的,而路由器的转发决策则是根据路由表进行的。
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理工作原理如下:1.将接收到的数据包的目标MAC地址与交换机的MAC地址表进行匹配,以确定数据包的转发方向。
2.如果目标MAC地址在MAC地址表中有对应的端口,交换机将数据包转发到对应的端口。
3.如果目标MAC地址不在MAC地址表中,交换机将数据包广播到所有其他端口上,以便目标设备可以接收到数据包。
4.当目标设备的响应帧传回交换机时,交换机会更新MAC地址表,以便以后的数据包可以直接转发到该设备。
三层交换机的基本工作原理:三层交换机是在二层交换机的基础上添加了路由功能,可以实现不同网络之间的数据包转发。
工作原理如下:1.当接收到数据包时,三层交换机首先检查数据包的目标IP地址。
2.如果目标IP地址与交换机的路由表中的条目匹配,交换机将数据包发送到相应的端口。
3.如果目标IP地址不在路由表中,交换机将数据包广播到所有的端口,以便将数据包发送到主机所在的网络上。
4.三层交换机还可以实现动态路由,即根据不同网络之间的通信需求自动更新路由表。
三层交换机的优点是可以实现不同网络之间的通信,增加了网络的灵活性和扩展性,但需要配置和管理复杂一些。
路由器的基本工作原理:路由器是一种网络设备,用于在不同的网络之间转发数据包,并决定最佳路径以便数据包快速到达目标网络。
工作原理如下:1.路由器接收到数据包后,首先检查数据包的目标IP地址。
2.路由器根据自己的路由表判断数据包应该发送到哪个网络。
3.路由器将数据包转发到合适的端口,以便数据包可以继续传输到目标网络。
4.路由器可以根据不同网络之间的通信需求,动态更新路由表,以确保数据包始终按照最佳路径进行转发。
5.路由器还可以实现网络地址转换(NAT)等功能,以提供更多的网络服务。
路由器的优点是可以实现不同网络之间的通信,并且具有较强的路由决策能力和转发能力,但缺点是转发速度相对较慢,适用于较大规模的网络环境。
总结:。
二层交换机的工作原理
二层交换机的工作原理二层交换机是局域网中常见的网络设备,它的主要作用是在局域网内实现数据的交换和转发。
它能够根据目的MAC地址来转发数据包,实现局域网内不同设备之间的通信。
那么,二层交换机是如何实现这一功能的呢?接下来,我们将从交换机的工作原理、数据转发过程和工作流程三个方面来详细介绍。
首先,让我们来了解一下二层交换机的工作原理。
二层交换机是基于MAC地址工作的,每个设备都有唯一的MAC地址,交换机通过学习MAC地址表来实现数据的转发。
当交换机收到一个数据包时,它会查看数据包中的目的MAC地址,并在自己的MAC地址表中查找对应的端口,然后将数据包转发到相应的端口上。
如果MAC地址表中没有对应的记录,交换机就会向所有端口广播数据包,以此来学习新的MAC地址。
其次,让我们来看一下数据转发的过程。
当一个设备发送数据包到交换机时,交换机会首先进行地址学习,将源MAC地址和端口对应起来,并将这条记录添加到自己的MAC地址表中。
然后,交换机会查找目的MAC地址,并将数据包转发到对应的端口上。
如果目的MAC地址在交换机的MAC地址表中找不到,交换机会向所有端口广播数据包,以此来学习新的MAC地址。
最后,我们来了解一下二层交换机的工作流程。
当一个设备发送数据包到交换机时,交换机会首先进行地址学习,将源MAC地址和端口对应起来,并将这条记录添加到自己的MAC地址表中。
然后,交换机会查找目的MAC地址,并将数据包转发到对应的端口上。
如果目的MAC地址在交换机的MAC地址表中找不到,交换机会向所有端口广播数据包,以此来学习新的MAC地址。
总结一下,二层交换机通过学习MAC地址表来实现数据的转发,当收到数据包时,会首先进行地址学习,然后根据目的MAC地址将数据包转发到相应的端口上。
通过这样的工作原理和流程,二层交换机能够高效地实现局域网内设备之间的通信。
希望本文对二层交换机的工作原理有所帮助,谢谢阅读!。
二层交换机 工作原理
二层交换机工作原理
二层交换机是一种网络设备,主要用于在局域网内实现数据的转发和交换。
其工作原理如下:
1. MAC地址学习:二层交换机通过监听网络中的数据包,可
以获取到数据包的源MAC地址和对应的物理接口。
在交换机
内部维护一个MAC地址表,记录了各个MAC地址和对应物
理接口的映射关系。
2. MAC地址表更新:当交换机收到一个数据包时,会检查该
数据包的源MAC地址是否在MAC地址表中。
如果存在,则
更新该MAC地址的物理接口信息为当前接收到数据包的物理
接口,如果不存在,则将该源MAC地址与对应的物理接口信
息存入MAC地址表中。
3. 数据转发:当交换机收到一个数据包,它会根据数据包的目标MAC地址在MAC地址表中进行查找。
如果目标MAC地
址在MAC地址表中存在,交换机会将数据包转发到对应的物
理接口。
如果目标MAC地址不存在,交换机会将数据包广播
到所有的物理接口(除了接收到该数据包的那个物理接口外),以便寻找目标设备。
4. 广播和多播处理:当交换机接收到广播或多播数据包时,它会将这些数据包转发到所有的物理接口(除了接收到该数据包的那个物理接口外),以便让所有设备都能收到这些消息。
5. 碰撞域的划分:二层交换机可以划分网络中的不同物理接口
为不同的碰撞域。
在同一个碰撞域内,物理接口之间可以进行全双工通信,而不会发生碰撞。
总结起来,二层交换机的工作原理是通过学习源MAC地址和对应的物理接口,建立和维护MAC地址表,实现数据的转发和交换。
它能够快速地将数据包转发到目标设备,提高网络传输效率和性能。
二层交换机原理
⼆层交换机原理⼀、⼆层交换机基本原理 ⼆层交换机通过解析和学习以太⽹帧的源MAC来维护MAC地址与端⼝的对应关系(保存MAC与端⼝对应关系的表称为MAC表),通过其⽬的MAC来查找MAC表决定向哪个端⼝转发。
⼆、以太交换机的功能 (1)维护MAC地址表、MAC寻址 (2)数据帧的转发及过滤 (3)⼆层环路避免及链路冗余 (4)终端设备的接⼊三、MAC地址及MAC地址表 交换机查看数据帧的⼆层头部,在⾃⼰的MAC地址表中查找MAC地址,然后将数据帧从特定的端⼝转发出去。
(1)⼆层交换机的功能就是透传数据,不改变数据包中的源MAC地址和⽬的MAC地址 (2)⼆层交换机只关注数据包中的⽬的MAC地址,来进⾏数据转发 (3)⼆层交换机对数据包的转发,根据的是MAC地址表四、MAC地址 (1)MAC地址有48bit,通常被表⽰为点分⼗六进制数来表⽰ (2)MAC地址分为单播、组播和⼴播MAC地址三类 (3)MAC地址全球唯⼀,由IEEE对这些地址进⾏管理和分配 (4)每个地址由两部分组成,分别是⼚商代码和序列号。
其中前24bit位⼆进制代表供应商代码,余下的24bit位由供应商⾃⼰分配五、为什么需要VLAN (1)缺省情况下,交换机的所有端⼝均属于同⼀个⼴播域 (2)当⽹络中的交换机数量特别多时,⼴播域变得特别庞⼤,⽹络中可能会被⼤量的⼴播包损耗资源 (3)⽆法根据业务需求灵活的规划逻辑单元 注:VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域⽹,是将⼀个物理的端⼝在逻辑上划分成多个⼴播域的通信技术,VLAN内的主机可以直接通信,⽽VLAN间不能直接互通,从⽽将⼴播报⽂限制在⼀个VLAN内。
六、VLAN的作⽤ (1)不同的VLAN是不同的⼴播域,通常会使⽤不同的IP⽹段 (2)可根据业务需要灵活的进⾏VLAN的规划 (3)不同的VLAN之间⽆法进⾏⼆层互访七、VLAN知识点⼩结 (1)⼀个VLAN中所有设备都是在同⼀个⼴播域内,不同的VLAN为不同的⼴播域 (2)VLAN之间互相隔离,⼴播不能跨越VLAN传播,因此不同VLAN之间的设备⼀般⽆法互访(⼆层互访),不同VLAN间需通过三层设备实现相互通信 (3)⼀个VLAN⼀般为⼀个逻辑⼦⽹ (4)VLAN中成员多基于交换机的端⼝分配,划分VLAN就是将交换机的接⼝添加到特定VLAN中,从⽽该接⼝所连接的设备也被划⼊了该VLAN (5)VLAN是⼆层交换机的⼀个⾮常基本的⼯作机制⼋、交换机的接⼝类型 Access类型的接⼝: (1)Access接⼝只能加⼊⼀个VLAN,该VLAN⼜被称为Access接⼝的缺省VLAN (2)Access接⼝只发送⽆标记帧,且只接收⽆标记帧或打了缺省VLAN Tag的标记帧 (3)Access接⼝常⽤于连接PC、服务器或其他终端 Trunk类型的接⼝ (1)当⼀条链路需要承载多VLAN数据的时候,可将该链路配置为Trunk链路 (2)Trunk链路两端的接⼝是Trunk类型的接⼝,两端的交换机需采⽤相同的⼲道协议 (3)Trunk链路⼀般常⽤于交换机之间或交换机与路由器之间 Hybrid类型的接⼝ Hybrid接⼝也可以收发多个VLAN的报⽂,⽽且可以指定该接⼝在发送特定VLAN的报⽂时是否携带 Tag。
(完整版)二层交换机原理总结
二层交换机原理总结一.背景知识以太网这个术语通常是指由DEC 、Intel 和Xerox 公司在1982年联合公布的一个标准,它是当今TCP/IP 采用的主要的局域网技术,它采用一种称作CSMA/CD 的媒体接入方法。
在TCP/IP 世界中,以太网IP 数据报文的封装在RFC 894中定义。
以太网采用广播机制,所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。
通过查看包含在帧中的目标地址,确定是否进行接收或放弃。
如果证明数据确实是发给自己的,工作站将会接收数据并传递给高层协议进行处理。
以太网采用CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection )媒体访问机制,任何工作站都可以在任何时间访问网络。
在以太网中,所有的节点共享传输介质。
如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务,就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。
二.标准以太网帧结构46-150026648前导码:由7字节的前同步码和1字节的帧起始定界符构成。
这个字段有7个字节(56位)交替出现的0和1,它的作用就是提醒接收系统有帧的到来,以及使到来的帧与计时器进行同步。
前同步码其实是在物理层添加上去的,并不是(正式的)帧的一部分。
前同步码的目标是允许物理层在接收到实际的帧起始符之前检测载波,并且与接收到的帧时序达到稳定同步。
这个字段用1字节(10101011)作为帧开始的信号,表示一帧的开始。
最后两位是11,表示下面的字段是目的地址。
目的地址(DA ): 48位,表示帧准备发往目的站的地址,共6个字节,可以是单址(代表单个站)、多址(代表一组站)或全地址(代表局域网上的所有站)。
当目的地址出现多址时,表示该帧被一组站同时接收,称为“组播”(Multicast )。
目的地址出现全地址时,表示该帧被局域网上所有站同时接收,称为“广播”(Broadcast ),通常以DA 的最高位来判断地址的类型,若第一字节最低位为“0”则表示单址,第一字节最低位为“1”则表示组播。
二层交换机转发原理
二层交换机转发原理
二层交换机是一种网络设备,用于在局域网(LAN)中转发数据帧。
它的转发原理主要基于MAC地址。
当一个数据帧到达二层交换机时,交换机会检查数据帧中的目标MAC地址。
交换机会维护一个MAC地址表,记录着各个端口与其对应的MAC地址。
如果目标MAC地址在表中已经存在,交换机就知道该数据帧应该转发到哪个端口。
这称为已学习的地址。
如果目标MAC地址在表中不存在,交换机会执行广播操作。
它会将数据帧发送到所有其他端口,除了接收到该数据帧的端口。
这样,目标设备就有机会接收到数据帧,并向交换机发送一个响应,以便交换机可以学习到该设备的MAC地址。
此后,当交换机再次收到发送给该目标设备的数据帧时,它就会直接转发到目标设备所连接的端口,而不需要执行广播操作。
这样可以提高网络的效率。
二层交换机的转发原理还涉及到一些其他的机制,如广播抑制和循环检测。
广播抑制是指交换机能够识别并限制广播数据帧的传
播范围,以防止网络中的广播风暴。
循环检测是指交换机能够检测并阻止由于错误配置或故障引起的数据帧在网络中无限循环传播的情况。
总结起来,二层交换机的转发原理是基于MAC地址的学习和转发。
通过维护MAC地址表,交换机能够识别目标设备的位置,并直接转发数据帧到目标设备所连接的端口,提高了局域网中数据的传输效率。
同时,它还具备广播抑制和循环检测等机制,以保证网络的正常运行。
交换机二层转发ivl基本原理
交换机二层转发ivl基本原理交换机二层转发IVL基本原理交换机是计算机网络中的核心设备之一,主要负责实现数据的转发和交换。
其中,交换机的二层转发IVL是一种常见的转发方式,它基于虚拟局域网(VLAN)的概念,实现了网络的分割和隔离,提高了网络的安全性和性能。
一、虚拟局域网(VLAN)的概念虚拟局域网(VLAN)是指利用交换机实现的一种逻辑上的局域网划分方式。
传统的局域网是基于物理连接的,即将多台计算机通过物理链路连接在一起,形成一个局域网。
而VLAN则是通过交换机的软件配置实现的,将不同的端口划分为不同的VLAN,实现逻辑上的隔离。
二、二层转发的基本原理二层转发是指通过交换机在数据链路层(第二层)进行数据的转发和交换。
交换机通过学习和维护一个转发表(也称为MAC地址表),根据目标MAC地址决定将数据包转发到哪个端口。
在二层转发中,当交换机收到一个数据包时,首先会检查该数据包的目标MAC地址。
如果目标MAC地址在交换机的转发表中已有记录,交换机会根据记录的端口信息将数据包转发到相应的端口。
如果目标MAC地址在转发表中没有记录,交换机会将数据包广播到所有的端口上,以便学习新的MAC地址。
三、IVL的实现原理IVL(Isolated VLAN)是一种VLAN技术,用于实现网络的分割和隔离。
IVL通过将不同的端口划分到不同的VLAN中,实现了不同端口之间的隔离,即使在同一个交换机上。
IVL的实现原理如下:1. 配置VLAN:首先需要在交换机上配置不同的VLAN,将不同的端口划分到不同的VLAN中。
每个VLAN有一个唯一的VLAN ID,用于标识该VLAN。
2. 禁止跨VLAN通信:为了实现隔离,IVL禁止不同VLAN之间的通信。
交换机会根据端口所属的VLAN来判断是否允许转发该数据包。
3. 限制广播域:IVL可以限制广播域的范围,减少广播数据包的传播范围,提高网络性能。
4. VLAN间的通信:IVL可以通过配置虚拟局域网接口(SVI)实现不同VLAN之间的通信。
计算机网络应用 二层交换原理
计算机网络应用二层交换原理
二层交换机工作于OSI参考模型的数据链路层,在数据链路层中数据传输的基本单位为“帧”,二层交换机能够识别数据帧中的MAC地址信息,然后根据MAC地址进行数据帧的转发,并将这些MAC地址与对应的端口号记录在内部的地址列表中。
简而言之,二层交换就是交换机能够根据MAC地质表转发数据帧。
其交换原理如下:
当交换机从端口收到数据帧后,首先分析数据帧头部的源MAC地址和目的MAC地址,并找出源MAC地址对应的交换机端口。
然后,从MAC地址表中查找目的MAC地址对应的交换机端口。
如果MAC地址表中存在目的MAC地址的对应端口,则将数据帧直接发送到该对应端口。
如果MAC地址表中没有与目的MAC地址的对应端口,则将数据帧广播到交换机所有端口,待目的计算机对源计算机回应时,交换机学习目的MAC地址与端口的对应关系,并将该对应关系添加至MAC地址表中。
添加原理图。
这样,当下次再向该MAC地址传送数据时,就不需要向所有端口广播数据。
并且,通过不断重复上面的过程,交换机能够学习到网络内的MAC地址信息,建立并维护自己内部的MAC地址表。
如图8-15所示,为二层交换机工作原理示意图。
图8-15 二层交换原理。
说明二层交换机、三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别
说明二层交换机、三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别2008-05-08 15:02二层交换机:二层交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中.具体如下:(1)当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上;(2)再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口;(3)如表中有与这目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这端口上.三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。
在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率.路由器:传统地,路由器工作于OSI七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址。
因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址,同时IP数据包头的TTL(Time To Live)域也开始减数,并重新计算校验和。
当数据包被送到输出端口时,它需要按顺序等待,以便被传送到输出链路上。
路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。
如果到某一特定节点有一条以上的路径,则基本预先确定的路由准则是选择最优(或最经济)的传输路径。
由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化,因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。
主要区别:二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层,路由器工作在网络层。
具体区别如下:二层交换机和三层交换机的区别:三层交换机使用了三层交换技术简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。
二层交换机和三层交换机转发原理
二层交换机和三层交换机转发原理
二层交换机和三层交换机都是网络设备,用于在局域网或广域网中进行数据包的转发。
不同之处在于它们的转发原理。
二层交换机转发原理:二层交换机是根据设备的 MAC 地址进行转发的。
当一个数据包到达二层交换机时,它会查看数据包中的目的MAC 地址,并将其与自己维护的 MAC 地址表中的地址进行匹配。
如果找到匹配项,二层交换机会直接将数据包发送到相应的端口。
如果没有找到匹配项,二层交换机会将数据包广播到所有端口,以便找到目标设备的 MAC 地址。
二层交换机的转发速度非常快,适合用于高速局域网中。
三层交换机转发原理:三层交换机是根据设备的 IP 地址进行转发的。
当一个数据包到达三层交换机时,它会查看数据包中的目的 IP 地址,并将其与自己维护的路由表中的地址进行匹配。
如果找到匹配项,三层交换机会将数据包发送到相应的端口。
如果没有找到匹配项,三层交换机会将数据包发送到缺省路由器,缺省路由器会继续将数据包发送到下一跳路由器,直到找到目标设备的 IP 地址。
三层交换机的转发速度较慢,但可以支持更大的网络环境和更复杂的网络拓扑。
总之,二层交换机和三层交换机都是非常重要的网络设备,它们的转发原理不同,应根据具体情况选择适合的设备。
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二层交换机的工作原理
二层交换机的工作原理二层交换机是局域网中非常重要的网络设备,它能够实现局域网内部计算机之间的快速数据交换和通信。
二层交换机的工作原理主要包括MAC地址学习、转发决策和数据转发三个方面。
首先,二层交换机通过MAC地址学习功能来建立MAC地址表,也称为转发表。
当交换机接收到一个数据帧时,会查看数据帧中的源MAC地址,并将其与接收端口关联起来,从而建立起源MAC地址和端口的映射关系。
如果MAC地址表中已经存在该源MAC地址,则会更新该地址的时间戳;如果MAC地址表中不存在该源MAC地址,则会将该地址添加到MAC地址表中。
通过不断地接收和学习数据帧中的MAC地址,二层交换机能够逐渐建立起整个局域网内计算机的MAC 地址表。
其次,二层交换机利用转发决策功能来确定数据帧的转发方向。
当交换机接收到一个数据帧时,会查看数据帧中的目的MAC地址,并在MAC地址表中查找该地址对应的端口信息。
如果MAC地址表中存在该目的MAC地址,则交换机会将数据帧转发到相应的端口;如果MAC地址表中不存在该目的MAC地址,则交换机会将数据帧广播到所有的端口。
通过这种方式,二层交换机能够根据目的MAC 地址来决定数据帧的转发方向,实现数据帧的有针对性转发。
最后,二层交换机通过数据转发功能来实现数据帧的转发。
当交换机确定了数据帧的转发方向后,会将数据帧从接收端口转发到目标端口,从而实现数据帧的传输。
在数据转发过程中,交换机会根据目的MAC地址和端口信息来进行数据帧的转发,确保数据能够准确、快速地到达目标计算机。
总的来说,二层交换机通过MAC地址学习、转发决策和数据转发三个方面的工作原理,实现了局域网内计算机之间的快速数据交换和通信。
它在现代网络中扮演着非常重要的角色,为局域网的正常运行提供了必要的支持和保障。
二层交换机的原理
二层交换机的原理随着网络技术的发展,网络规模和复杂性不断增加,对网络交换机的要求也越来越高。
在大型企业、机构或数据中心中,常常需要使用二层交换机来实现高速、稳定和安全的数据传输。
那么,二层交换机是如何工作的呢?下面将详细介绍二层交换机的原理。
二层交换机,也称为以太网交换机或局域网交换机,是一种用于数据链路层的网络设备。
它的主要功能是在局域网中转发数据帧,实现不同终端设备之间的快速通信。
二层交换机的工作原理可以分为三个步骤:学习、过滤和转发。
学习阶段。
当一个数据帧到达二层交换机时,交换机会检查帧的目的MAC地址。
如果交换机的MAC地址表中已经有了该地址的记录,交换机会将该记录对应的端口作为目的端口,并将该帧转发到该端口。
如果交换机的MAC地址表中没有该地址的记录,交换机会将该记录添加到MAC地址表中,并将该帧转发到所有其他端口(广播)。
接下来,过滤阶段。
在这个阶段,交换机会根据MAC地址表中的记录,过滤掉无关的数据帧。
只有目标MAC地址在交换机的MAC 地址表中的数据帧才会被转发到对应的端口。
转发阶段。
在这个阶段,交换机会根据目标MAC地址表中的记录,将数据帧转发到目标MAC地址所对应的端口。
这样,数据帧就能以最快的速度到达目标设备,实现快速的数据传输。
除了上述的基本原理,二层交换机还有一些其他的功能和特性。
其中之一是VLAN(Virtual Local Area Network)技术。
通过VLAN技术,可以将一个物理局域网划分为多个逻辑局域网,从而实现不同逻辑局域网之间的隔离和通信。
二层交换机还支持流量控制和冲突检测。
流量控制可以帮助调节网络中的数据流量,避免网络拥塞和数据丢失。
冲突检测则可以帮助检测和解决网络中的冲突问题,确保数据的正常传输。
二层交换机是一种重要的网络设备,它能够实现快速、稳定和安全的数据传输。
通过学习、过滤和转发等步骤,二层交换机能够将数据帧按照目标MAC地址转发到对应的端口,实现终端设备之间的高效通信。
二层交换机基本原理及转发流程
二层以太网交换机基本原理及转发流程本文简要介绍了二层以太网交换机的转发机制,主要目的是帮助读者进一步了解交换机的基本原理及转发流程,以期有利于更好的从事设备维护工作和建立于进一步学习的索引。
1.二层转发流程1.1.MAC地址介绍MAC地址是48 bit二进制的地址,如:00-e0-fc-00-00-06。
可以分为单播地址、多播地址和广播地址。
单播地址:第一字节最低位为0,如:00-e0-fc-00-00-06多播地址:第一字节最低位为1,如:01-e0-fc-00-00-06(问题1:以03开头的MAC地址是单播MAC地址还是多播MAC地址)广播地址:48位全1,如:ff-ff-ff-ff-ff-ff注意:1)普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC地址一定是单播的MAC地址才能保证其与其它设备的互通。
2)MAC地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础,也是链路层功能实现的立足点。
1.2.二层转发介绍交换机二层的转发特性,符合802.1D网桥协议标准。
交换机的二层转发涉及到两个关键的线程:地址学习线程和报文转发线程。
学习线程如下:1)交换机接收网段上的所有数据帧,利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表;2)端口移动机制:交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC地址的所在端口(在交换机的MAC地址表中对应的端口)不同,就产生端口移动,将MAC 地址重新学习到新的端口;3)地址老化机制:如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文,在该主机对应的MAC地址就会被删除,等下次报文来的时候会重新学习。
注意:老化也是根据源MAC地址进行老化。
报文转发线程:1)交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址,如果找到,就将该数据帧发送到相应的端口,如果找不到,就向所有的端口发送;2)如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同,则丢弃该报文;3)交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。
二层交换机工作原理
二层交换机工作原理在网络通信中,二层交换机是一种常用的网络设备,用于在局域网中实现数据包的转发和交换。
它可以根据数据包中的目的MAC地址来确定数据包的转发路径,从而实现局域网内设备之间的高效通信。
接下来,我们将详细介绍二层交换机的工作原理。
二层交换机通过学习数据包中的源MAC地址来建立MAC地址表。
当二层交换机接收到一个数据包时,它会查看数据包中的源MAC地址,并将该地址与接收到该数据包的端口绑定,然后将该MAC地址和端口的对应关系添加到MAC地址表中。
通过不断地学习和更新,二层交换机可以逐渐建立起整个局域网内各个设备的MAC地址表。
当二层交换机接收到一个数据包时,它会首先查看数据包中的目的MAC地址。
接着,二层交换机会在MAC地址表中查找目的MAC地址对应的端口。
如果找到了对应的端口,二层交换机就会将数据包转发到该端口上;如果没有找到对应的端口,二层交换机会将数据包广播到所有端口上,以便让目的设备接收到数据包。
此时,如果目的设备在局域网内,它就会接收到这个数据包;如果目的设备不在局域网内,那么数据包就会被丢弃。
通过建立MAC地址表和根据目的MAC地址进行转发,二层交换机可以实现局域网内设备之间的快速通信。
由于二层交换机只在数据链路层(第二层)进行转发,所以它可以实现更快的数据包交换速度,比传统的路由器在网络层(第三层)进行转发更加高效。
二层交换机还支持虚拟局域网(VLAN)和链路聚合等功能,通过这些功能,二层交换机可以更好地管理和控制局域网内的数据流量,提高网络的安全性和稳定性。
总的来说,二层交换机通过学习MAC地址和根据MAC地址进行转发,实现了局域网内设备之间的高效通信。
它是局域网中不可或缺的网络设备,为我们的网络通信提供了便利和效率。
希望通过本文的介绍,读者能更加深入地了解二层交换机的工作原理。
交换机的二层通信原理和配置
交换机的二层通信原理和配置1.引言1.1 概述交换机作为网络中的重要设备之一,扮演着实现局域网内计算机通信的关键角色。
它可以通过学习和记录设备的MAC地址,将数据包从一个端口转发到另一个端口,实现快速、准确的数据传输。
二层通信则是指在局域网内,通过交换机传输数据的过程。
在二层通信中,数据包是以帧的形式传递的。
每个帧包含源MAC地址和目的MAC地址,交换机通过分析这些地址信息,可以将数据包准确地发送到目的设备。
交换机会保存目的MAC地址,以便日后再次传输时能够直接发送,提高通信的效率。
交换机的配置对于实现稳定的二层通信至关重要。
基本配置包括设置交换机的主机名称、IP地址和子网掩码等,这些信息可以帮助交换机与其他设备进行正常通信。
此外,还可以配置VLAN、端口速率和双工模式等高级设置,以满足不同网络环境下的需求。
总结来说,本文将介绍交换机的二层通信原理和配置。
首先,我们将详细解释什么是二层通信,以及其原理和工作原理。
然后,我们将探讨交换机的基本配置和高级配置,以帮助读者了解如何正确地配置交换机以实现稳定的网络通信。
最后,我们将总结二层通信原理和强调交换机配置的重要性,希望能为读者提供有关交换机的全面知识。
1.2文章结构1.2 文章结构在本篇文章中,我们将首先介绍交换机的二层通信原理,包括什么是二层通信以及其原理。
接着,我们将详细讨论交换机的配置,包括基本配置和高级配置。
最后,我们将对整篇文章进行总结,强调二层通信原理的重要性以及交换机配置的重要性。
通过这样的文章结构,读者将能够全面了解交换机的二层通信原理以及如何进行相应的配置。
我们希望通过这篇文章,读者能够获得对交换机的深入理解,并能够灵活应用这些知识进行网络的建设和优化。
1.3 目的本文的目的是探讨交换机的二层通信原理和配置。
通过了解二层通信的基本概念和原理,以及熟悉交换机的配置方法,读者将能够深入了解网络中数据在二层之间是如何传递的,并掌握如何正确配置交换机以确保网络的顺畅运行。
二层交换机,三层交换机和路由器的基本工作基础学习知识原理
二层交换机:二层交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中.具体如下:(1当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上;(2再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口(3如表中有与这目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这端口上三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。
在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率.路由器:传统地,路由器工作于OSI七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址。
因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址,同时IP数据包头的TTL(Time To Live域也开始减数,并重新计算校验和。
当数据包被送到输出端口时,它需要按顺序等待,以便被传送到输出链路上。
路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。
如果到某一特定节点有一条以上的路径,则基本预先确定的路由准则是选择最优(或最经济的传输路径。
由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化,因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。
主要区别:二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层,路由器工作在网络层。
具体区别如下:二层交换机和三层交换机的区别:三层交换机使用了三层交换技术三层交换(也称多层交换技术,或IP交换技术是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知,传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行*作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
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二层交换机的基本工作原理
1、MAC地址学习:当交换机接收到一个数据帧时,它会提取数据帧中的源MAC地址,并将该地址与接收端口关联起来。
如果该MAC地址已存在于MAC地址表中,则更新相应的接口信息,否则添加新的条目。
2、数据帧转发:当交换机接收到一个目标MAC地址的数据帧时,它会在MAC地址表中查找目标MAC地址,并将数据帧转发到与目标MAC地址关联的接口上。
如果目标MAC地址不在MAC地址表中,则交换机会将数据帧广播到所有其他接口.
3、广播和未知目标处理:交换机会将广播数据帧转发到所有其他接口,以确保它们到达所有设备。
同样,当交换机无法确定目标MAC地址时,它会将数据帧广播到所有其他接口。
4、碰撞域隔离:二层交换机通过将每个接口划分为独立的碰撞域,避免了在共享介质上发生冲突。
这样,每个接口都可以独立地传输数据,提高了网络的吞吐量和效率。