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局域网交换机如何工作

作者:杰夫·泰森

透明网桥:工作过程

以下是透明网桥的分步描述

  • 将交换机添加到网络中,并将各个网段插入交换机的端口。
  • 第一个网段(网段A)上的计算机(节点A)向另一个网段(网段C)上的计算机(节点B)发送数据。
  • 交换机从节点A接收到第一个数据包。它读取MAC地址并将其保存到网段A的查找表中。现在,无论何时有数据包发送给节点A,交换机都知道在哪里找到它。这个过程称为学习
  • 由于交换机不知道节点B在哪里,它会将数据包发送到除了接收数据包的网段(网段A)之外的所有网段。当交换机向所有网段发送数据包以查找特定节点时,这称为泛洪
  • 节点B接收到数据包并发送一个确认数据包回节点A。
  • 来自节点B的数据包到达交换机。现在交换机可以将节点B的MAC地址添加到网段C的查找表中。由于交换机已经知道节点A的地址,它会直接将数据包发送给节点A。因为节点A和节点B在不同的网段上,交换机必须连接这两个网段才能发送数据包。这被称为转发
  • 来自节点A到节点B的下一个数据包到达交换机。交换机现在也拥有节点B的地址,因此它会直接将数据包转发给节点B。
  • 节点C向交换机发送信息给节点A。交换机查看节点C的MAC地址,并将其添加到网段A的查找表中。交换机已经拥有节点A的地址,并确定两个节点都在同一个网段上,因此数据从节点C传输到节点A时,它不需要将网段A连接到另一个网段。因此,交换机将忽略在同一网段上节点之间传输的数据包。这称为过滤
  • 随着交换机将节点添加到查找表中,学习和泛洪过程持续进行。大多数交换机都有足够的内存来维护查找表;但为了优化内存的使用,它们仍然会删除旧信息,以便交换机不会浪费时间搜索过时地址。为此,交换机使用一种称为老化的技术。基本上,当一个节点条目添加到查找表中时,它会被赋予一个时间戳。每次从节点接收到数据包时,时间戳都会更新。交换机有一个用户可配置的计时器,在节点长时间没有活动后,它会擦除该条目。这为其他条目释放了宝贵的内存资源。如你所见,透明网桥是一种出色且基本无需维护的方式,用于添加和管理交换机完成其工作所需的所有信息!

在我们的例子中,两个节点共享网段A,而交换机为节点B和节点D创建了独立的网段。在一个理想的局域网交换网络中,每个节点都将有自己的网段。这将消除冲突的可能性,也消除了过滤的必要性。

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