Хорошо

Коммутация Ethernet - коммутатор Ethernet уровня 2

Последний ответ Sep 23, 2021 09:59:53 455 3 7 0 0

Типичная сеть кампуса состоит из различных устройств, таких как маршрутизаторы, коммутаторы и межсетевые экраны. Как правило, сеть кампуса использует многоуровневую архитектуру, которая включает в себя уровень доступа, уровень агрегации, базовый уровень и выходной уровень.

А коммутатор - это устройство, наиболее близкое к конечным пользователям, которое используется для подключения терминалов к сети кампуса. Например, устройства отмечены желтым на следующем рисунке. Коммутаторы на уровне доступа обычно являются коммутаторами уровня 2.

Коммутатор уровня 2 работает на втором уровне модели TCP/IP, который является  канальным уровнем и пересылает пакеты данных на основе MAC-адресов.


коммутатор Ethernet


Принцип работы коммутатора


Чтобы соединить несколько хостов в интрасети для простейшего взаимодействия друг с другом, обычно используется коммутатор уровня 2, как показано на следующем рисунке.


коммутатор Ethernet


Host1 и Host2 подключены к одному и тому же коммутатору уровня 2. В этом случае хосты, подключенные к этому коммутатору, принадлежат одной локальной сети. Хосты имеют IP-адреса в одном сегменте сети и находятся в одном широковещательном домене. Под широковещательной областью понимается область лавинной рассылки кадра широковещательных данных.

Коммутатор поддерживает сопоставление между MAC - адресами и интерфейсами, изучая исходные MAC - адреса кадров Ethernet. Таблица, в которой хранится соответствие между MAC-адресами и интерфейсами, называется таблицей MAC-адресов. В таблице MAC-адресов записывается сопоставление между MAC-адресами и интерфейсами других устройств, изученных коммутатором. При пересылке кадра коммутатор просматривает таблицу MAC-адресов на основе MAC-адреса назначения кадра. Если таблица MAC-адресов содержит запись, соответствующую MAC-адресу назначения кадра, кадр напрямую пересылается через исходящий интерфейс в записи. Если таблица MAC-адресов не содержит записи, соответствующей MAC-адресу назначения кадра, коммутатор выполняет лавинную рассылку кадра на всех интерфейсах, кроме интерфейса, который принимает этот кадр.

В исходном состоянии коммутатор не знает MAC-адрес подключенного хоста. Таким образом, таблица MAC-адресов пуста.

Если Host1 хочет отправить данные на Host2 (предположим, что Host1 получил IP-адрес и MAC-адрес Host2), Host1инкапсулирует кадр со своим собственным исходным IP-адресом и исходным MAC-адресом. После получения кадра коммутатор ищет свою собственную таблицу MAC-адресов. Если в таблице не найдено соответствующей записи, коммутатор считает этот кадр неизвестным одноадресным кадром.


коммутатор Ethernet

Коммутатор рассылает принятый кадр лавинной рассылкой, поскольку это неизвестный одноадресный кадр. Кроме того, коммутатор записывает MAC-адрес источника и номер интерфейса  принятого кадра в таблицу MAC-адресов.

Обратите внимание, что динамически полученные записи в таблице MAC-адресов не всегда действительны. У каждой записи есть срок жизни. Если запись не обновляется в течение срока службы, она будет удалена. Эта продолжительность жизни называется временем старения. Например, время устаревания коммутаторов Huawei серии S по умолчанию составляет 300 с.


коммутатор Ethernet


Все хосты в широковещательной сети получают кадр, но только Host2 обрабатывает кадр, потому что MAC-адрес назначения является MAC-адресом Host2. Host2 отправляет кадр ответа, который также является кадром одноадресных данных, Host1.


коммутатор Ethernet


После получения одноадресного кадра коммутатор проверяет свою таблицу MAC-адресов. Если соответствующая запись найдена, коммутатор пересылает кадр через соответствующий интерфейс. Кроме того, коммутатор записывает исходный MAC-адрес и номер интерфейса полученного кадра в таблицу MAC-адресов.


коммутатор Ethernet


Поведение коммутатора при обработке кадров


Коммутатор обрабатывает кадры тремя способами: лавинная рассылка, пересылка и отбрасывание.


коммутатор Ethernet


·      лавинная рассылка: коммутатор пересылает кадры, полученные от интерфейса, на все другие интерфейсы.


коммутатор Ethernet


Как показано на этом рисунке:

Сценарий 1: Host1 хочет получить доступ к Host2  и отправляет одноадресный кадр коммутатору. После получения одноадресного кадра коммутатор ищет в таблице MAC-адресов MAC-адрес назначения кадра. Если MAC-адрес назначения не существует в таблице, коммутатор выполняет лавинную рассылку кадра.

Сценарий 2: Host1 хочет получить доступ к Host2, но не знает MAC-адрес Host2. Host1 отправляет на коммутатор пакет запроса ARP, который является широковещательным кадром. Затем коммутатор заполняет широковещательный кадр.

·      Пересылка : коммутатор пересылает кадры, полученные от интерфейса, на другой интерфейс.


коммутатор Ethernet


Как показано на этом рисунке , Host1 хочет получить доступ к Host2 и отправляет одноадресный кадр коммутатору. После получения одноадресного кадра коммутатор находит соответствующую запись в таблице MAC-адресов и пересылает кадр в двухточечном режиме.

 

·      Отбрасывание: коммутатор отбрасывает кадры, полученные от интерфейса.


коммутатор Ethernet


Как показано на этом рисунке:

Host1 хочет получить доступ к Host2 и отправляет одноадресный кадр коммутатору 1. После получения одноадресного кадра коммутатор 1 ищет в таблице MAC-адресов MAC-адрес назначения кадра. Если MAC-адрес назначения не существует в таблице, коммутатор 1 выполняет лавинную рассылку кадра.

После получения кадра коммутатор 2 обнаруживает, что интерфейс, соответствующий MAC-адресу назначения, является интерфейсом, который принимает кадр. В этом случае коммутатор 2 отбрасывает кадр.


  • x

sergey2000
Author Опубликовано 2021-9-23 09:59:53
В данном случае "переключатель" лучше заменить на "коммутатор"
Развернуть
  • x

FlamInga
FlamInga Опубликовано 2021-9-23 13:35 (0) (0)
спасибки поправила  
sergey2000
sergey2000 Ответить FlamInga  Опубликовано 2021-9-23 14:02 (0) (0)
Пж-та  

Комментарий

Выполните вход в систему, чтобы ответить на пост. Вход | Регистрация
Отправить

Внимание! В целях защиты правовых интересов Вас, сообщества и третьих лиц, не публикуйте любой материал, содержащий политические высказывания, порнографию, упоминание азартных игр, употребление наркотиков, а также материал, нарушающий коммерческую тайну или содержащий персональные данные пользователей. Также не предоставляйте данные от вашей учетной записи. Вы будете нести ответственность за все действия, выполняемые под вашим аккаунтом. Подробная информация: “Пользовательское соглашение.”

My Followers

Авторизуйтесь и пользуйтесь всеми преимуществами участника!

Вход

Заблокировать
Вы уверены, что хотите заблокировать этого пользователя?
Пользователи из вашего черного списка не могут комментировать ваши посты, не могут упоминать вас, не могут отправлять личные сообщения.
Напоминание
Пожалуйста, привяжите свой мобильный номер чтобы получить бонус за приглашение.
О защите информации
Благодарим за использование Huawei ICT Club! Мы хотим рассказать вам о том, как мы собираем, используем и храним ваши данные. Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с Политикой конфиденциальности и Пользовательским соглашением.