二层交换机转发数据原理解析

一、什么是二层交换机

二层交换机工作于OSI模型的第2层(数据链路层)，故而称为二层交换机。二层交换技术的发展已经比较成熟，二层交换机属于数据链路层设备，可以识别数据帧中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

二、交换机的特性

1、学习

以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

2、转发/过滤

当一个数据包的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口) 。

三、二层交换机转发数据过程

如下图所示

1、环境介绍：
（1）交换机为初始状态，若主机A B C知道对方MAC地址

（2）主机A想与主机B通信

2、过程介绍

当主机A B C 知道对方MAC地址

主机A发送一个数据帧到交换机的1号端口，此时:

源MAC为主机A的MAC

目标MAC为主机B的MAC

交换机接受到数据帧首先会记录主机A的MAC地址（记在MAC地址表中）和收到该帧的端口号，因为交换机

MAC地址表中没有目标MAC地址，所以交换机会在2号端口和3号端口进行一个广播，当主机B收到这个和自

己对应的广播时会做出回应发个数据帧给交换机，此时：

源MAC为主机B的MAC

目标MAC为主机A的MAC

交换机会记录主机B的MAC地址和接受该地址的端口号，然后查询MAC地址表直接与主机A进行单播通讯

若主机A B C不知道对方MAC地址

主机A会发送一个arp请求给交换机，交换机记录主机A的MAC地址（记在MAC地址表中）和端口号，然后对2

号端口和3号端口进行arp广播，主机B收到广播后会做出回应发送一个数据帧给交换机，交换机会记录主机B

的MAC地址和接受该地址的端口号，然后查询MAC地址表直接与主机A进行单播通讯。