交换机的由来及原理

交换机的由来，要从以太网说起：

以太网/LAN(local area network )：

出现问题：
信号传输距离有限；
解决方案：
中继器 - 放大电信号，延长信息的传输距离；

中继器带来的问题：
只有2个端口，连接设备少；
解决方案：
集线器 - 多端口的中继器，可以连接多个设备；

集线器的问题：
不同终端设备发送的信号，会产生冲突；

针对信号冲突的缓解方案：
CSMA/CD ，带有冲突检测的，载波侦听多路访问机制；
引入新的设备 : 网桥(bridge) - 隔离冲突域；

网桥问题：
网桥设备端口较少，只能连接2个设备；
解决方案：
引入新的设备：交换机 - 多端口的网桥，可以实现冲突域的隔离；

上述就是我们交换机的一个发展史。

交换机的工作原理：
1、首先查看数据包的"目标 MAC 地址"；
2、将目标 MAC 地址与"MAC地址表"中的条目进行匹配；
成功，则从对应的端口转发出去；
失败，则广播(从除入端口以外的其他所有端口发出去)；

1、MAC地址啥样子？
长度为48bit；
通过16进制表示；
结构：
厂商代码 - 24bit
自己的编码 - 24bit
(每个生产厂商给自己生产的网卡的编号)
数据包结构：
源MAC -- 目标MAC
源IP -- 目标IP

2、MAC地址表啥样子？
每个条目都是 MAC 地址与 Port的对应关系，
表示去往该 MAC 地址的数据，从对应的 Port 发送出去；
MAC表如何形成：
静态配置；
动态学习 -
1、当交换机在端口上收到数据包以后，首先查看

源MAC地址，从而形成 源MAC 与 入端口的对应关系
2、分析数据包的 目标MAC地址，并且查找 MAC地址表
-能找到对应的MAC条目，则在对应端口转发；
-如果找不到对应的条目，则广播；

3、两者如何匹配？
显示 MAC 地址表
SW1# show mac-address-table

4、MAC表的动态条目存活时间：
300秒；