交換器的三個動作:學習、轉送、氾濫
交換器的全部智慧就這三件事。理解它,你就能預測任何一題交換題的答案。
約 12 分鐘
交換器裡有一張 MAC 位址表(MAC address table),記錄「哪個 MAC 位址在哪個埠」。它靠三個動作維護和使用這張表。
一、學習(Learning)
每收到一個訊框,交換器就看它的來源 MAC,把「這個 MAC ↔ 這個埠」記進表裡。注意:學習只看來源,永遠不看目的。
二、轉送(Forwarding)
看訊框的目的 MAC去查表。查得到 → 只從那一個埠送出去,其他埠完全看不到這個訊框。
三、氾濫(Flooding)
查不到目的 MAC(稱為 unknown unicast),或目的是廣播/多播 → 從除了來源埠之外的所有埠送出去。
初始:MAC 表是空的
Step 1 PC-A 送訊框給 PC-C
來源 MAC = A,目的 MAC = C
Step 2 交換器【學習】:A 在 Fa0/1 ← 寫進表
交換器查表找 C → 查不到
Step 3 交換器【氾濫】:從 Fa0/2、Fa0/3 都送出去
PC-B 收到但發現不是給自己的 → 丟棄
PC-C 收到 → 處理
Step 4 PC-C 回話,來源 MAC = C
交換器【學習】:C 在 Fa0/3 ← 寫進表
之後 A↔C 的通訊都是【轉送】,PC-B 再也看不到Switch# show mac address-table
Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan Mac Address Type Ports
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1 000a.1111.1111 DYNAMIC Fa0/1
1 000a.3333.3333 DYNAMIC Fa0/3
1 000a.5555.5555 STATIC Fa0/5- DYNAMIC:自動學來的,預設 300 秒(5 分鐘)沒動靜就會被清掉(aging)。
- STATIC:手動綁定或 Port Security 學到的,不會過期。
- Vlan 欄位:MAC 表是按 VLAN 分開的,不同 VLAN 的相同 MAC 是兩筆。第 4 章會展開。
三種轉送模式
| 模式 | 什麼時候開始轉送 | 延遲 | 會不會轉出壞訊框 |
|---|---|---|---|
| Store-and-Forward | 收完整個訊框、檢查 FCS 之後 | 最高 | 不會 |
| Cut-Through | 只讀完目的 MAC(前 6 位元組) | 最低 | 會 |
| Fragment-Free | 讀完前 64 位元組 | 中等 | 會擋掉 runt |
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