TCPIP路由交换技术（第二版）课件 3.2 交换机的工作原理_第1页
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下课，谢谢！授课教师：管秀君吉林交通职业技术学院CLASSOVER,THANKYOU!学习任务3.2交换机的工作原理3.2.1交换机的地址学习功能以太网交换机与终端设备相连，交换机的端口收到帧后，会读取帧的源MAC地址字段后与接收端口关联并记录到MAC地址表中。由于MAC地址表是保存在交换机的内存之中的，所以当交换机启动时MAC地址表是空的。空MAC地址表以太网交换机收到数据流的第一个数据帧，读取源MAC地址，建立MAC地址表，即MAC地址学习，此时工作站A给工作站C发送了一个单播数据帧，交换机通过E0口收到了这个数据帧，读取出帧的源MAC地址后将工作站A的MAC地址与端口E0关联，记录到MAC地址表中，由于此时这个帧的目的MAC地址对交换机来说是未知的，为了让这个帧能够到达目的地，交换机执行洪泛的操作，即从除了进入端口外所有其他端口转发。MAC地址表的学习当所有的工作站都发送过数据帧后，交换机学习到了所有的工作站的MAC地址与端口的对应关系并记录到MAC地址表中，最终建立起完整的MAC地址表。MAC地址表的建立3.2.2交换机的转发和过滤功能交换机的第二项功能是数据帧的转发和过滤功能，当工作站A给工作站C发送了一个单播数据帧，交换机检查到了此帧的目的MAC地址已经存在在MAC地址表中，并和E2端口相关联，交换机将此帧直接向E2端口转发，即做转发决定。对其他的端口并不转发此数据帧，即做所谓的过滤操作。当A工作站发出数据帧，交换机检测到目的MAC地址为广播、组播或目的MAC地址未知时，交换机将对此帧做洪泛的操作，即从除了进入端口外其他所有端口进行转发。3.2.3交换机的转发和过滤功能在二层交换机上有三种转发方式，直通转发、存储转发和无碎片直通转发。交换机无论采取哪种转发方式，它们的转发策略都是基于交换机的MAC地址表进行数据帧的转发。三种转发方式直通转发就是交换机收到帧头（通常只检查14个字节）后立刻察看目的MAC地址并进行转发，它的优点是由于数据帧不需要存储，延迟非常小，所以交换速度非常快。缺点是由于数据包内容并没有被交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力。因为没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通并容易丢帧。直通转发存储-转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。交换机接收完整的帧，执行完校验后，转发正确的帧而丢弃错误的帧。存储-转发方式的缺点是数据处理时延时大，优点是它可以对进入交换机的数据帧进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。存储转发无碎片直通转发是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据帧的长度是否够64个字节，如果小于64个字节，则丢弃该帧；如果大于64个字节，则依据目的MAC地址转发该帧。这种方式不提供数据帧的

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