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那么涉及到了就是共享以太网,就是更进一步发展
他就有了这个所谓的网桥和交换机
网桥和交换机的工作源理,我们这地方有啦
就是在这个交换机里面
我们这段
在这个交换机里面呢
它有过滤数据库
这过滤数据库是什么东西呢
就是它存储了端口就是对应的接口和他的
对应的mac地址
mac地址在哪里啊这个接口
比如说这个接口2
对应着
也就是从接口2
我们可以找到
对吧
从接口2可以找到B
从接口2可以找到C对吧
哎
从接口2
哎呀
这还可以找到D,接口1呢
只有E对吧
这就是他的
他知道
我这个交换机的
第一方向
第二方向那边各有哪些主机对吧
哪些mac地址
同样这个交换机
他发现在接口3上有A,接口1上有B
有B
接口2上有C
接口3上有D
接口1上有E
他只是间接的
那我们发现
通过这个数据库之后
当比如说我们从A发向E的话
目的地址是E,源地址是A
那么这个交换机那就会查询这个过滤数据库
目的地址是E
E在1号接口,这时候,这个交换机当收到了他的共享网络
在这个小的范围内对吧
他就是发送过来3号接口
收到了这个mac帧
mac帧那他就会查询这个过滤数据库
我发现E在1号接口
这时候
他就不会向二号接口上转发,只是从三号接口直接转发到一号接口
转发到一号接口呢
这时候
B和交换机的二号接口都可以收到这个数据帧
因为他是在一个共享的介质上的吧
那B呢
收到之后发现他的目的
mac地址是一
所以他就直接丢弃了
而二号接口呢
这个交换机收到了之后呢
他发现目的地址是E
他一查他的过滤数据库
E在一号接口上
他就把它转发到一号
结果这样呢
E就能够收到了是吧
所以呢
你会发现这样一次通过这个交换网络
以及它的过滤数据库
让整个网络的共享
介质的范围大大的缩小了
大大缩小了
只是共享介质的局部
对吧只是共享
这个局部有一些
比如说这个E这边
这个就是C这边这个共享
小的网络他就完全收不到
刚刚我们发送的数据对吧
而且共享介质
这样整个的这个就是共享网络
那就交换网络了
它的传输的效率会更高对吧
但是这地方有一个问题
就是这个过滤数据库是怎么样形成的呢
是我们就是人工设置的吗
还是还是怎么形成的
当然就是因为这个网络上的我们随时可能把网线拔掉对吧
我们的经验,随时网拔掉
同样让我们wifi网络他是移动的
而更可能随时进来
随时移走
所以人工设置的是不现实的
所以交换机呢
他都有学习
功能
他有学习功能
它有查询转发的功能
这地方那我们就要先看他的转发
刚刚
我们看到人家转发就是根据这个过滤数据库
他做怎么做转发的呢
他从比如说
从X端口接到了数据帧,那么在这个就是X端口上接收的数据帧的这个数据真有目的
mac地址
他就查目的mac地址在我的过滤数据库里面
有没有呢
如果没有他声明
我还觉得这可能是一个新的目的
mac地址对吧
嗯
还没有记录到我的过滤数据库里面
那我就把他广播到其他的所有端口
除了X端口之外
其他的所有端口
因为X端口上那边
他是个共享介质的大家都能收到这个数据帧
所以他没必要再重发一下了
对吧还是发到其他的数据帧
如果呢
他就是这个DA
在过滤数据库中能找到
如果他找到了找到了有两种情况的吧
刚刚也有两种情况
一种的这个端口和我们过滤数据库中的端口
他是一样的
对吧我们是发这个目的
mac地址
他的端口就在X这个端口,这一次对吧就在X端口这一次
但这时侯呢
我们就把它
过滤掉了
因为就是他的目的地
就在网络中X端口
这一次我们直接就把它过滤掉,就是直接把他丢弃了
如果那他就是找到了
但是呢
他这个对应的端口,目的mac地址对应的端口不是X
那我这时候呢
我们就把它转发到对应的那个端口上去就好了是吧
所以呢
这个转发算法还是比较容易理解的
但是这地方有一点
那就是当他找不到的时候
他广播这一点很重要
这一点的也就是我们他的学习功能所需要的对吧
还有学习功能
如果一个新的目的mac地址
这样的所有的交换机都能收到
他都会得到学习对吧
能看他的学习算法
学习算法
那是通过源地址,通过源地址来学习的
这个源地址是不是在这个过滤数据库中呢
如果是他就
他的这个时间,有效时间
因为这个设置这个时间也很重要
因为这个人如果就像我们一个wifi网络对吧
在wifi网络他后面也是有几个交换机的
就是他这地方那里学习到的
这个网络当就是经过的手机越来越多
那么如果他这个没有一个就是失效的时间计时的话
那么他那个过滤数据库就会越来越大
对吧越来越大
所以那他这
就是当他在里边的时候
我收到了这个源地址对应的
那我就把他的时间设为
是吧
这样
当这个源地址很长时间就是超过了default的时间
没有在这个网络上出现的时候那么
我就把他从这个过滤数据库中删除
那么这个源地址呢
如果不在这个过滤数据库中
那么那我就写源地址和对应从哪个端口收上来的X端口
把它写入到这个过滤数据库中
所以这个学习的机制呢也非常简单
对吧也非常简单
那我们看一下这个
看一个例子
我们这边有了学习的
这样我们看一个例子
这么一个网络
它有三台交换机
将ABCDE呢
把他都连起来了
我把它连起来了
这个网络
我们假定这个网络是从
从头初始化的对吧
那么这时候呢
我们假如说从A
发向E一个数据包
那么他这个学习和转发过滤他这个功能是怎么做的呢
从A到E
那么他的目的mac地址是E对吧
哎
我们在这儿
他就是首先它发到这个网络上
发这个网络上
一号交换机的一号端口收到了
收到了他
他查询他的过滤数据库
发现找不到该怎么办
找不到就把他广播到其他的端口上去
对吧就把其他的端口转发了
除了12端口之外的其他端口是吧
但是同时呢
他还有个学习算法
还有学习算法是通过源地址源mac地址
发现源mac地址是A
那么
源mac地址是A
那么它就记录下来了
在一号端口上
那就是
这时候转发到二号端口对吧
交换机
他就学习和转发过滤同时的对吧
他不会再转发到
一号端口上了
他会转发到
除了一号端口之外
其他的端口,除了其他端口就是二号的,转发到二号端口上之后呢
在这个网络里面
他是共享介质的
所有的设备都能收到
他发现目的mac地址是E
他就直接把它丢掉了
对吧
因为不是目的mac
不是他,二号这个交换机的二号接口收到了
他收到了他呢
他也有两个机制
一个是学习,一个是转发过滤学习
那他又发现
源来
源mac地址
源mac地址哎
他在我的二号接口这一段
这是他的学习完了
那时候发现
在我这个数据库里面找不到
目的mac地址E在这我的过滤数据库里找不到
那么那我就把它转发到除了二号端口之外
其他的端口上,也就转发到一号端口和三号端口
对吧三号端口转发到一号端口呢
这里面呢
很显然
C收到之后发现,E不是我自己
我是C
目的mac是E
所以他就把它丢掉
那转发到三号端口上呢
这边D也收到,了三号端口的一号接口也收到了对吧
那必然会把它丢掉对吧
这个是一号接口收到之后呢
他也触发了交换机的学习和转发过滤
学习算法呢
会看到
源来源地址是A
源地址
他是在一号接口上那一侧过来的
所以呢
他就把他写入过滤数据库转发呢
他就转发的
因为他在这个过滤数据库里面找不到
就是目的mac地址E,所以呢
他就把它转发到
除了一号接口之外的二号接口
二号接口转发的这个网络上E收到了
发现目的mac地址是他自己
他就把它存储起来
进行处理了对吧
所以呢
这就是从A发向E的这个过程
那反过来,从E再向A又回送了一个
mac帧的吧
他的目的mac地址是
这个A,源mac地址是E
它就发送到这个网络上
发送的时候
网络上的三号交换机的二号接口收到了,收到之后他触发他的学习机制
那就是他发现E
E对应他的源mac地址,E就是对应二号接口
他是从二号接口收到的
同时他要转发过滤
然后发现
有A
他能够查到对吧
能够查到
在一号接口上
他就只转发到一号接口上
只转发到一号接口
转发到一号接口让他在这个网络上
他发现
D收到了,他一看目的mac地址是A
他就把它丢掉了
那三号接口收到了,收到了他一看
目的mac地址是A
他就把它转发到A对应的这个
他在过滤数据库里面查到这个A对应的二号接口
她就转发到二号接口上
这时候一号接口C就收不到这个mac帧了对不对
收不到mac帧了
同时
那他还会这个有学习算法
也触发了学习算法
他这就让他发现
源地址是E
这个源地址是从哪儿来的呢
从三号接口
从三号接口上过来的所以呢
他又学习到了这个,转发到2号接口上之后那B收到
但是他发现目的mac地址是A
所以就把它丢掉了
这一号交换机的二号接口收到
收到之后
他发现查询过滤数据库,发现目的mac地址A在一号接口上,就把它转发到一号接口上去了
同时呢
他还进行了学习
同时
他发现源mac地址是E
是从二号接口过来的
所以那他学习了一个
这时呢
转发到一号接口上呢
就收到了发现目的mac地址
他自己他就把他收下来了
是吧
哎
整个的这个学习和转发的这个就是过程
大概是这个样子
同时
随着因为我们是从零开始
也就说这个交换机
我们假定所有的交换机同时启动
同时从刚刚启动
随着我们时间的推移
他把所有的当前这个网络上活跃的这个主机的mac地址都会记录下来
这样呢
整个交换网络上他的共享介质的范围就会尽可能的缩小对吧就尽可能缩小
就是整个的就是网络呢
由于这个以太网共享介质的他这个局限性还没法把网络做得太大
因为共享介质会当机立断
主机多的时候
他会冲突会比较频繁
网络的性能会急剧下降
但是有了交换机之后呢
我们发现他的共享介质的范围缩小了,整个网络呢
可以做得很大
可以做得很大
所以呢
我们现在看到
因为就是以太网
它的性能提高
会很快有千兆以太网万兆以太网的吧
现在呢
由于他有了交换这种机制
它的网络的规模
也非常大了
现在有很多大公司的整个网络都是一个交换
以太网
然后呢
还甚至还有城域以太网的吧
园区机级以太网的
所以他这个网络的范围可以做的很大
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