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3、地址学习
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交换机中的地址映射表是怎样建立和维护的呢？ 一是交换机如何知道哪台计算机连接到哪个端口； 二是当计算机在交换机的端口之间移动时，交换机 如何维护地址映射表。 以太网交换机的地址学习是通过读取帧的源地 址并记录帧进入交换机的端口进行的。当得到MAC地 址与端口的对应关系后，交换机将检查地址映射表 中是否已经存在该对应关系。如果不存在，交换机 就将该对应关系添加到地址映射表；如果已经存在， 交换机将更新该表项。因此，在以太网交换机中， 地址是动态学习的。只要这个节点发送信息，交换 机就能捕获到它的MAC地址与其所在端口的对应关系。 提示：在计算机上发出PING命令交换机就能捕 获到它。
第二章 局域网交换及交换机的配置方法
一、交换机的工作原理 二、交换机的交换方式 三、Star1926F+交换机的配置方法 四、虚拟网络技术 五、cisco2950T交换机的配置方法 六、三层交换技术 七、生成树协议 1
一、交换机的工作原理
1、交换机的内部结构 交换机是一个多端口的网桥，每个端口都有桥 接功能，它能够在任意一对端口间转发帧。其内 部是依靠专用集成电路（Application Specific IC，ASIC）连接起来的，ASIC 可以把任意端口的 网段与别的端口的网段在数据链路层上相联。 交换机允许多组端口同时交换帧，相当于多 个网桥同时工作，可以实现帧转发的并行操作。 例：网桥和交换机的端口速率都是 10 MbpS， 网桥有两个端口，网桥的容量仅 10 MbpS，交换 机有n个端口，可以同时有n/2对端口同时转发帧， 交换机的容量可以到达 5n MbPs。
举例
当节点A需要向节点D发送信息时，节点A首先将目的MAC 地址指向节点D的帧发往交换机端口 l。交换机接收该帧，并 在检测到其目的MAC地址后，在交换机的“端口／MAC地址 映射表”中查找节点D所连接的端口号。一旦查到节点D所连 接的端口号5，交换机将在端口1与端口5之间建立连接，将信 息转发到端口5。 与此同时，节点E需要向节点B发送信息。于是，交换机的 端口6与端口4也建立一条连接，并将端口6接收到的信息转发 至端口4。 这样，交换机在端口1至端口5和端口6至端口4之间建立 了两条并发的连接。节点A和节点E可以同时发送信息，节点 D和接入交换机端口4的以太网可以同时接收信息。根据需要， 交换机的各端口之间可以建立多条并发连接。交换机利用这 些并发连接，对通过交换机的数据信息进行转发和交换。
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(2)、直通方式的工作原理是利用帧中目的字 段在前面的格式，不用先对整个帧接收缓存，输 入端口接收到帧的目的地址字段的6个字节后，立 即查找端口/MAC地址表，获得输出端口号后，就 把整个帧导向输出端口，避免了存储转发方式中 的串并转换、存储、处理、并串转发要耗费的延 迟时间。直通方式延时小，但不对帧进行差错处 理，有可能把有差错的帧或因冲突而产生的碎片 转发出去，这些差错只能由目的站处理，要求发 送站重发。
பைடு நூலகம்
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(3)、帧碎片丢弃的工作原理是依据最短帧长 要求，以太网中因冲突产生的帧碎片小于64字节， 相当于512比特，输入端口上收到的小于512比特 的帧，交换机将该帧丢弃，接收到512比特时，就 可以根据目的字段的6字节值去查表确定输出端口， 把帧导向输出端口，完成端口间帧的交换。帧碎 片丢弃是前两种方式的优化折中，在源站和交换 机输入端口之间的链路上不进行差错处理，差错 处理放到目的站进行，但避免了碎片的传输。
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交换机的工作原理及内部构造
2、端口／MAC地址映射表
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交换机内部有一个“端口／MAC地址映射 表” ，表中存放着每个端口所连接的计算机网卡 的MAC地址。当交换机从某个端口接收到一个 MAC帧时，从MAC帧中读取目的MAC地址，并在 交换机内的“端口／MAC地址映射表”中进行检 索。当检索到一个匹配的表项时，就将这个MAC 帧发送到所匹配表项指定的端口中。这一点与集线 器不同，集线器会将收到的数据发向集线器的所有 端口。所以，连接到交换机上的计算机，不会因为 某两台计算机传送数据而影响其他计算机之间的通 信，多个端口上连接的计算机可以同时交换信息
4、通信过滤 交换机建立起端口／MAC地址映射表之后， 它就可以对通过的信息进行过滤了。以太网交换 机在地址学习的同时还检查每个帧，并基于帧中 的目的地址做出是否转发或转发到何处的决定。
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假设站点A需要向站点F发送数据，因为站点A通过 集线器连接到交换机的端口1，所以，交换机从端 口1读入数据，并通过地址映射表决定将该数据转 发到哪个端口。在图44所示的地址映射表中，站点 F与端口4相连。于是，交换机将信息转发到端口4， 不再向端口1、端口2和端口3转发。 假设站点A需要向站点C发送数据，交换机同样在 端口1接收该数据。通过搜索地址映射表，交换机 发现站点C与端口1相连，与发送的源站点处于同一 端口。遇到这种情况，交换机不再转发，简单地将 数据抛弃，数据信息被限制在本地流动。 所以，以太网交换机隔离了本地信息，从而避 免了网络上不必要的数据流动，达到了交换机通信 过滤的目的。
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动态交换方式又分为：存储转发（Store Forward）、 直通和帧碎片丢弃 。 （1）、存储转发的工作原理是交换机从某个端 口进入缓冲区的帧中提取目的地址，查找端口 /MAC地址表，获得输出端口号，把帧从输出端口 转发出去。交换机要存储、检测、丢弃坏帧、查 表、转发帧，在交换机的延迟时间比较长，但可 靠性比较高。
二、交换机的交换方式
以太网交换机的交换方式分为静态方式和动态方式：
静态方式的特点是端口间的通道由人工事先配 置，两个端口间的连接类似于硬件连接，端口按固 定的连接方式交换帧。动态方式是基于网桥的工作 原理，形成两个端口间交换帧的通道，通道的形成 是基于MAC地址的操作，根据帧的目的地址去查找 交换机中自动生成的端口/MAC地址表，判定把这 个帧从哪个端口转发出去，在这个连接上传送一个 帧，然后自动断开这个通道，连接过程与帧的转发 是同时进行的，每转发一个帧，建立一个连接。