《网络应用技术》/ 实验 03:交换机组网
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相应的交换机端口发出。若在 MAC 地址表中没有找到相应的对应端口,则发往交换机除来源
端口之外的所有其他端口,即广播出去。但要注意,若交换机划分有 VLAN,则只在本 VLAN
中广播。
(2)交换机 MAC 地址表如何形成?
我们要明白一个事实,那就是交换机在刚买回来不可能知道您所在网络中各节点的 MAC 地址,
也就是说在交换机刚刚打开电源时,其 MAC 地址表是一片空白。那么,交换机的地址表是怎样建
立起来的呢?通过自主学习!这种自主学习的原理是:若从某个站 A 发出的帧从接口 x 进入了某
网桥,那么从这个接口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到 A。所以交换机只要收到一个帧,就
记下其源地址和进入网桥的接口,作为转发表的一个项目。具体形成过程如下。
① 当交换机接收到任一数据帧,它首先会记录该数据帧的源端口和源 MAC 地址的映射。
② 如果在 MAC 地址表中已经存在该映射项,则更新映射的生存期;
③ 否则,则在 MAC 地址表中保存该映射项。
④ 然后判断该数据帧的目的 MAC 地址属于广播帧还是单播帧;
⑤ 如果是广播帧则向所有端口(除接收该数据帧的端口外)转发该数据帧;
⑥ 如果是单播帧,则根据目的 MAC 地址查找已有 MAC 地址表,如果 MAC 地址表中存在对
应的映射则按照该映射项进行单播数据转发;若没有映射,交换机则广播发送该帧,待有
对应接收者回信息时,交换机将应答中的“源 MAC 地址”与端口的映射添加到自己的 MAC
地址表中,以便下次的转发。
⑦ 不仅如此,当一台计算机打开电源后,安装在该系统中的网卡会定期发出空闲包或信号,
其报头中包含源 MAC 地址,交换机即可据此得知它的存在以及其 MAC 地址与自己端口的
对应关系。
这就是交换机的 MAC 地址学习功能,由于交换机能够自动根据收到的以太网帧中的源 MAC
地址更新地址表的内容,所以交换机使用的时间越长,学到的 MAC 地址就越多,未知的 MAC 地
址就越少,因而广播的包就越少,速度就越快。
注意:除了通过自主学习功能自动形成 MAC 地址表以外,一些高性能、带有管
理功能的交换机还可以通过管理员手工配置的方式,人为的去建立交换机端口
与 MAC 地址的对应表,从而加强对交换机的管理。
(3)交换机 MAC 地址表的更新
有了 MAC 地址表,交换机在收到一个数据帧时,就可以依据 MAC 地址表,将该数据帧以“单
播”的方式转发到对应的交换机端口,而不用每次都“广播”了,从而提高交换机的工作性能。那
么,交换机的 MAC 地址表中的记录是否永久性地存在并保持不变呢?不是的。由于交换机中的内
存毕竟有限,因此,能够记忆的 MAC 地址数量也是有限的,不仅如此,接入交换机的计算机也可
能发生变化,即接入的 MAC 地址会有变化,因此必须有相应的“忘却”机制,以适应变化。
事实上,工程师为交换机设定了一个自动老化时间(Auto-aging),这个时间从帧进入该交换
机的时候开始计算,若某 MAC 地址在一定时间内(默认为 300 秒)不再出现,那么,交换机将自
动把该 MAC 地址从地址表中清除。当下一次该 MAC 地址重新出现时,将会被当作新地址处理。
对于管理手工配置的 MAC 地址表,不会自动更新,需要管理员来手工修改。
更新时间可以手工设置,例如对于神州数码交换机
DCS-3950-26C #Show mac-address-table aging-time //显示老化时间
DCS-3950-26C # mac-address-table aging-time {<age>|0}
//<age>为老化时间,单位为秒,取值范围为 10—100000;0 为不老化。本命令的 no 操作
为恢复系统的默认老化时间 300 秒。