MAC地址表詳解

說到MAC地址表，就不得不說一下交換機(jī)的工作原理了，因為交換機(jī)是根據(jù)MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的。在交換機(jī)中有一張記錄著局域網(wǎng)主機(jī)MAC地址與交換機(jī)接口的對應(yīng)關(guān)系的表，交換機(jī)就是根據(jù)這張表負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)街付ǖ闹鳈C(jī)上的。

交換機(jī)的工作原理

交換機(jī)在接收到數(shù)據(jù)幀以后，首先、會記錄數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址和對應(yīng)的接口到MAC表中，接著、會檢查自己的MAC表中是否有數(shù)據(jù)幀中目標(biāo)MAC地址的信息，如果有則會根據(jù)MAC表中記錄的對應(yīng)接口將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去(也就是單播)，如果沒有，則會將該數(shù)據(jù)幀從非接受接口發(fā)送出去(也就是廣播)。

如下圖：詳細(xì)講解交換機(jī)傳輸數(shù)據(jù)幀的過程

1)主機(jī)A會將一個源MAC地址為自己，目標(biāo)MAC地址為主機(jī)B的數(shù)據(jù)幀發(fā)送給交換機(jī)。

2)交換機(jī)收到此數(shù)據(jù)幀后，首先將數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址和對應(yīng)的接口(接口為f 0/1) 記錄到MAC地址表中。

3)然后交換機(jī)會檢查自己的MAC地址表中是否有數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)MAC地址的信息，如果有，則從MAC地址表中記錄的接口發(fā)送出去，如果沒有，則會將此數(shù)據(jù)幀從非接收接口的所有接口發(fā)送出去(也就是除了f 0/1接口)。

4)這時，局域網(wǎng)的所有主機(jī)都會收到此數(shù)據(jù)幀，但是只有主機(jī)B收到此數(shù)據(jù)幀時會響應(yīng)這個廣播，并回應(yīng)一個數(shù)據(jù)幀，此數(shù)據(jù)幀中包括主機(jī)B的MAC地址。

5)當(dāng)交換機(jī)收到主機(jī)B回應(yīng)的數(shù)據(jù)幀后，也會記錄數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址(也就是主機(jī)B的MAC地址)，這時，再當(dāng)主機(jī)A和主機(jī)B通信時，交換機(jī)根據(jù)MAC地址表中的記錄，實現(xiàn)單播了。

如下圖：當(dāng)局域網(wǎng)存在多個交換機(jī)互聯(lián)的時候，交換機(jī)的MAC地址表是怎么記錄的呢？

1)主機(jī)A將一個源MAC地址為自己，目標(biāo)MAC地址主機(jī)C的數(shù)據(jù)幀發(fā)送給交換機(jī)

2)交換機(jī)1收到此數(shù)據(jù)幀后，會學(xué)習(xí)源MAC地址，并檢查MAC地址表，發(fā)現(xiàn)沒有目標(biāo)MAC地址的記錄，則會將數(shù)據(jù)幀廣播出去，主機(jī)B和交換機(jī)2都會收到此數(shù)據(jù)幀。

3)交換機(jī)2收到此數(shù)據(jù)幀后也會將數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址和對應(yīng)的接口記錄到MAC地址表中，并檢查自己的MAC地址表，發(fā)現(xiàn)沒有目標(biāo)MAC地址的記錄，則會廣播此數(shù)據(jù)幀。

4)主機(jī)C收到數(shù)據(jù)幀后，會響應(yīng)這個數(shù)據(jù)幀，并回復(fù)一個源MAC地址為自己的數(shù)據(jù)幀，這時交換機(jī)2和交換機(jī)1都會將主機(jī)C的MAC地址記錄到自己的MAC地址表中，并且以單播的形式將此數(shù)據(jù)幀發(fā)送給主機(jī)A。

5)這時，主機(jī)A和主機(jī)C通信就是一單播的形式傳輸數(shù)據(jù)幀了，主機(jī)B和主機(jī)C通信如上述過程一樣，因此交換機(jī)2的MAC地址表中記錄著主機(jī)A和主機(jī)B的MAC地址都對應(yīng)接口f 0/1。

總結(jié)：從上面的兩幅圖可以看出，交換機(jī)具有動態(tài)學(xué)習(xí)源MAC地址的功能，并且交換機(jī)的一個接口可以對應(yīng)多個MAC地址，但是一個MAC地址只能對應(yīng)一個接口。

注意：交換機(jī)動態(tài)學(xué)習(xí)的MAC地址默認(rèn)只有300S的有效期，如果300S內(nèi)記錄的MAC地址沒有通信，則會刪除此記錄。

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