二层交换机的基本工作原理
二层交换机转发原理
二层交换机转发原理
二层交换机是一种网络设备，用于在局域网中转发数据帧。
它
的转发原理基于MAC地址学习和转发表。
当二层交换机接收到一个数据帧时，它会检查数据帧中的目标MAC地址。
如果目标MAC地址在交换机的转发表中已经有记录，交
换机会将数据帧转发到相应的端口。
如果目标MAC地址不在转发表中，交换机会执行广播操作，将数据帧发送到所有的端口（除了接
收端口）。
在转发过程中，二层交换机会学习源MAC地址和对应的接口，
并将其添加到转发表中。
这样，当下次接收到具有相同源MAC地址
的数据帧时，交换机就知道将其转发到哪个接口。
转发表是交换机内部存储的一张表格，记录了MAC地址和对应
接口的映射关系。
转发表的更新是动态的，当交换机接收到新的数
据帧时，会更新转发表中对应的记录。
二层交换机的转发过程是快速的，因为它是硬件实现的。
它使
用专用的ASIC芯片来加速转发决策，能够在微秒级别完成转发操作。
总结起来，二层交换机的转发原理是基于MAC地址学习和转发表。
它通过学习数据帧中的源MAC地址，并将其与对应的接口建立映射关系，从而实现对数据帧的快速转发。
这种转发方式能够提高局域网中数据的传输效率和安全性。
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别一、二层交换机的工作原理：二层交换机主要工作在OSI模型的第二层，即数据链路层。
它通过学习和转发MAC地址来实现数据的转发和交换。
具体来说，二层交换机在接收到一个数据包时，会查看该数据包中的目标MAC地址，并根据这个地址决定将数据包转发到哪个端口。
当目标MAC地址不在交换机的MAC地址表中时，交换机会广播该数据包到所有其他端口，以便获取目标地址对应端口的MAC地址，并将其保存到MAC地址表中。
当下次再收到到达同一目标地址的数据包时，交换机就会直接将其转发到相应的端口，提高了数据传输的效率。
二、三层交换机的工作原理：三层交换机在二层交换机的基础上增加了路由功能，它能够根据IP 地址对数据进行转发。
三层交换机工作在OSI模型的第三层（网络层）。
在接收到一个数据包时，三层交换机会查看该数据包中的目标IP地址，并通过内置的路由表来判断将数据包转发到哪个端口。
如果目标地址不在路由表中，三层交换机会将数据包广播到所有其他端口，以便获取下一条跳转路径的信息。
当下次再收到到达同一目标地址的数据包时，三层交换机会直接根据路由表将其转发到相应的端口。
三、路由器的工作原理：路由器是连接不同网络的设备，主要工作在OSI模型的第三层（网络层）。
路由器通过查看数据包中的目标IP地址，并与自己的路由表进行匹配，来决定将数据包转发到哪个网络。
路由器还可以根据网络状况和路由协议进行动态路由的调整，以保证数据包能够通过最佳路径进行传输。
主要区别：1.工作层次差异：二层交换机主要工作在数据链路层，通过学习和转发MAC地址实现数据转发；三层交换机在二层交换机的基础上增加路由功能，能够根据IP地址对数据进行转发；而路由器工作在网络层，通过查看数据包中的目标IP地址并与路由表匹配决定转发路径。
三者在工作层次上存在差异。
2.转发决策依据不同：二层交换机和三层交换机的转发决策是根据MAC地址或者IP地址，在查询相应的表项后进行的，而路由器的转发决策则是根据路由表进行的。
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理
二层交换机三层交换机和路由器的基本工作原理工作原理如下：1.将接收到的数据包的目标MAC地址与交换机的MAC地址表进行匹配，以确定数据包的转发方向。
2.如果目标MAC地址在MAC地址表中有对应的端口，交换机将数据包转发到对应的端口。
3.如果目标MAC地址不在MAC地址表中，交换机将数据包广播到所有其他端口上，以便目标设备可以接收到数据包。
4.当目标设备的响应帧传回交换机时，交换机会更新MAC地址表，以便以后的数据包可以直接转发到该设备。
三层交换机的基本工作原理：三层交换机是在二层交换机的基础上添加了路由功能，可以实现不同网络之间的数据包转发。
工作原理如下：1.当接收到数据包时，三层交换机首先检查数据包的目标IP地址。
2.如果目标IP地址与交换机的路由表中的条目匹配，交换机将数据包发送到相应的端口。
3.如果目标IP地址不在路由表中，交换机将数据包广播到所有的端口，以便将数据包发送到主机所在的网络上。
4.三层交换机还可以实现动态路由，即根据不同网络之间的通信需求自动更新路由表。
三层交换机的优点是可以实现不同网络之间的通信，增加了网络的灵活性和扩展性，但需要配置和管理复杂一些。
路由器的基本工作原理：路由器是一种网络设备，用于在不同的网络之间转发数据包，并决定最佳路径以便数据包快速到达目标网络。
工作原理如下：1.路由器接收到数据包后，首先检查数据包的目标IP地址。
2.路由器根据自己的路由表判断数据包应该发送到哪个网络。
3.路由器将数据包转发到合适的端口，以便数据包可以继续传输到目标网络。
4.路由器可以根据不同网络之间的通信需求，动态更新路由表，以确保数据包始终按照最佳路径进行转发。
5.路由器还可以实现网络地址转换（NAT）等功能，以提供更多的网络服务。
路由器的优点是可以实现不同网络之间的通信，并且具有较强的路由决策能力和转发能力，但缺点是转发速度相对较慢，适用于较大规模的网络环境。
总结：。
二层交换机的工作原理
二层交换机的工作原理二层交换机是局域网中常见的网络设备，它的主要作用是在局域网内实现数据的交换和转发。
它能够根据目的MAC地址来转发数据包，实现局域网内不同设备之间的通信。
那么，二层交换机是如何实现这一功能的呢？接下来，我们将从交换机的工作原理、数据转发过程和工作流程三个方面来详细介绍。
首先，让我们来了解一下二层交换机的工作原理。
二层交换机是基于MAC地址工作的，每个设备都有唯一的MAC地址，交换机通过学习MAC地址表来实现数据的转发。
当交换机收到一个数据包时，它会查看数据包中的目的MAC地址，并在自己的MAC地址表中查找对应的端口，然后将数据包转发到相应的端口上。
如果MAC地址表中没有对应的记录，交换机就会向所有端口广播数据包，以此来学习新的MAC地址。
其次，让我们来看一下数据转发的过程。
当一个设备发送数据包到交换机时，交换机会首先进行地址学习，将源MAC地址和端口对应起来，并将这条记录添加到自己的MAC地址表中。
然后，交换机会查找目的MAC地址，并将数据包转发到对应的端口上。
如果目的MAC地址在交换机的MAC地址表中找不到，交换机会向所有端口广播数据包，以此来学习新的MAC地址。
最后，我们来了解一下二层交换机的工作流程。
当一个设备发送数据包到交换机时，交换机会首先进行地址学习，将源MAC地址和端口对应起来，并将这条记录添加到自己的MAC地址表中。
然后，交换机会查找目的MAC地址，并将数据包转发到对应的端口上。
如果目的MAC地址在交换机的MAC地址表中找不到，交换机会向所有端口广播数据包，以此来学习新的MAC地址。
总结一下，二层交换机通过学习MAC地址表来实现数据的转发，当收到数据包时，会首先进行地址学习，然后根据目的MAC地址将数据包转发到相应的端口上。
通过这样的工作原理和流程，二层交换机能够高效地实现局域网内设备之间的通信。
希望本文对二层交换机的工作原理有所帮助，谢谢阅读！。
二层交换机 工作原理
二层交换机工作原理
二层交换机是一种网络设备，主要用于在局域网内实现数据的转发和交换。
其工作原理如下：
1. MAC地址学习：二层交换机通过监听网络中的数据包，可
以获取到数据包的源MAC地址和对应的物理接口。
在交换机
内部维护一个MAC地址表，记录了各个MAC地址和对应物
理接口的映射关系。
2. MAC地址表更新：当交换机收到一个数据包时，会检查该
数据包的源MAC地址是否在MAC地址表中。
如果存在，则
更新该MAC地址的物理接口信息为当前接收到数据包的物理
接口，如果不存在，则将该源MAC地址与对应的物理接口信
息存入MAC地址表中。
3. 数据转发：当交换机收到一个数据包，它会根据数据包的目标MAC地址在MAC地址表中进行查找。
如果目标MAC地
址在MAC地址表中存在，交换机会将数据包转发到对应的物
理接口。
如果目标MAC地址不存在，交换机会将数据包广播
到所有的物理接口（除了接收到该数据包的那个物理接口外），以便寻找目标设备。
4. 广播和多播处理：当交换机接收到广播或多播数据包时，它会将这些数据包转发到所有的物理接口（除了接收到该数据包的那个物理接口外），以便让所有设备都能收到这些消息。
5. 碰撞域的划分：二层交换机可以划分网络中的不同物理接口
为不同的碰撞域。
在同一个碰撞域内，物理接口之间可以进行全双工通信，而不会发生碰撞。
总结起来，二层交换机的工作原理是通过学习源MAC地址和对应的物理接口，建立和维护MAC地址表，实现数据的转发和交换。
它能够快速地将数据包转发到目标设备，提高网络传输效率和性能。
二层交换机原理
⼆层交换机原理⼀、⼆层交换机基本原理 ⼆层交换机通过解析和学习以太⽹帧的源MAC来维护MAC地址与端⼝的对应关系（保存MAC与端⼝对应关系的表称为MAC表），通过其⽬的MAC来查找MAC表决定向哪个端⼝转发。
⼆、以太交换机的功能 （1）维护MAC地址表、MAC寻址 （2）数据帧的转发及过滤 （3）⼆层环路避免及链路冗余 （4）终端设备的接⼊三、MAC地址及MAC地址表 交换机查看数据帧的⼆层头部，在⾃⼰的MAC地址表中查找MAC地址，然后将数据帧从特定的端⼝转发出去。
（1）⼆层交换机的功能就是透传数据，不改变数据包中的源MAC地址和⽬的MAC地址 （2）⼆层交换机只关注数据包中的⽬的MAC地址，来进⾏数据转发 （3）⼆层交换机对数据包的转发，根据的是MAC地址表四、MAC地址 （1）MAC地址有48bit，通常被表⽰为点分⼗六进制数来表⽰ （2）MAC地址分为单播、组播和⼴播MAC地址三类 （3）MAC地址全球唯⼀，由IEEE对这些地址进⾏管理和分配 （4）每个地址由两部分组成，分别是⼚商代码和序列号。
其中前24bit位⼆进制代表供应商代码，余下的24bit位由供应商⾃⼰分配五、为什么需要VLAN （1）缺省情况下，交换机的所有端⼝均属于同⼀个⼴播域 （2）当⽹络中的交换机数量特别多时，⼴播域变得特别庞⼤，⽹络中可能会被⼤量的⼴播包损耗资源 （3）⽆法根据业务需求灵活的规划逻辑单元 注：VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域⽹，是将⼀个物理的端⼝在逻辑上划分成多个⼴播域的通信技术，VLAN内的主机可以直接通信，⽽VLAN间不能直接互通，从⽽将⼴播报⽂限制在⼀个VLAN内。
六、VLAN的作⽤ （1）不同的VLAN是不同的⼴播域，通常会使⽤不同的IP⽹段 （2）可根据业务需要灵活的进⾏VLAN的规划 （3）不同的VLAN之间⽆法进⾏⼆层互访七、VLAN知识点⼩结 （1）⼀个VLAN中所有设备都是在同⼀个⼴播域内，不同的VLAN为不同的⼴播域 （2）VLAN之间互相隔离，⼴播不能跨越VLAN传播，因此不同VLAN之间的设备⼀般⽆法互访（⼆层互访），不同VLAN间需通过三层设备实现相互通信 （3）⼀个VLAN⼀般为⼀个逻辑⼦⽹ （4）VLAN中成员多基于交换机的端⼝分配，划分VLAN就是将交换机的接⼝添加到特定VLAN中，从⽽该接⼝所连接的设备也被划⼊了该VLAN （5）VLAN是⼆层交换机的⼀个⾮常基本的⼯作机制⼋、交换机的接⼝类型 Access类型的接⼝： （1）Access接⼝只能加⼊⼀个VLAN，该VLAN⼜被称为Access接⼝的缺省VLAN （2）Access接⼝只发送⽆标记帧，且只接收⽆标记帧或打了缺省VLAN Tag的标记帧 （3）Access接⼝常⽤于连接PC、服务器或其他终端 Trunk类型的接⼝ （1）当⼀条链路需要承载多VLAN数据的时候，可将该链路配置为Trunk链路 （2）Trunk链路两端的接⼝是Trunk类型的接⼝，两端的交换机需采⽤相同的⼲道协议 （3）Trunk链路⼀般常⽤于交换机之间或交换机与路由器之间 Hybrid类型的接⼝ Hybrid接⼝也可以收发多个VLAN的报⽂，⽽且可以指定该接⼝在发送特定VLAN的报⽂时是否携带 Tag。
(完整版)二层交换机原理总结
二层交换机原理总结一．背景知识以太网这个术语通常是指由DEC 、Intel 和Xerox 公司在1982年联合公布的一个标准，它是当今TCP/IP 采用的主要的局域网技术，它采用一种称作CSMA/CD 的媒体接入方法。
在TCP/IP 世界中，以太网IP 数据报文的封装在RFC 894中定义。
以太网采用广播机制，所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。
通过查看包含在帧中的目标地址，确定是否进行接收或放弃。
如果证明数据确实是发给自己的，工作站将会接收数据并传递给高层协议进行处理。
以太网采用CSMA/CD （Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection ）媒体访问机制，任何工作站都可以在任何时间访问网络。
在以太网中，所有的节点共享传输介质。
如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务，就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。
二．标准以太网帧结构46-150026648前导码：由7字节的前同步码和1字节的帧起始定界符构成。
这个字段有7个字节（56位）交替出现的0和1，它的作用就是提醒接收系统有帧的到来，以及使到来的帧与计时器进行同步。
前同步码其实是在物理层添加上去的，并不是（正式的）帧的一部分。
前同步码的目标是允许物理层在接收到实际的帧起始符之前检测载波，并且与接收到的帧时序达到稳定同步。
这个字段用1字节（10101011）作为帧开始的信号，表示一帧的开始。
最后两位是11，表示下面的字段是目的地址。
目的地址（DA ）： 48位，表示帧准备发往目的站的地址，共6个字节，可以是单址（代表单个站）、多址（代表一组站）或全地址（代表局域网上的所有站）。
当目的地址出现多址时，表示该帧被一组站同时接收，称为“组播”（Multicast ）。
目的地址出现全地址时，表示该帧被局域网上所有站同时接收，称为“广播”（Broadcast ），通常以DA 的最高位来判断地址的类型，若第一字节最低位为“0”则表示单址，第一字节最低位为“1”则表示组播。
二层交换机转发原理
二层交换机转发原理
二层交换机是一种网络设备，用于在局域网（LAN）中转发数据帧。
它的转发原理主要基于MAC地址。
当一个数据帧到达二层交换机时，交换机会检查数据帧中的目标MAC地址。
交换机会维护一个MAC地址表，记录着各个端口与其对应的MAC地址。
如果目标MAC地址在表中已经存在，交换机就知道该数据帧应该转发到哪个端口。
这称为已学习的地址。
如果目标MAC地址在表中不存在，交换机会执行广播操作。
它会将数据帧发送到所有其他端口，除了接收到该数据帧的端口。
这样，目标设备就有机会接收到数据帧，并向交换机发送一个响应，以便交换机可以学习到该设备的MAC地址。
此后，当交换机再次收到发送给该目标设备的数据帧时，它就会直接转发到目标设备所连接的端口，而不需要执行广播操作。
这样可以提高网络的效率。
二层交换机的转发原理还涉及到一些其他的机制，如广播抑制和循环检测。
广播抑制是指交换机能够识别并限制广播数据帧的传
播范围，以防止网络中的广播风暴。
循环检测是指交换机能够检测并阻止由于错误配置或故障引起的数据帧在网络中无限循环传播的情况。
总结起来，二层交换机的转发原理是基于MAC地址的学习和转发。
通过维护MAC地址表，交换机能够识别目标设备的位置，并直接转发数据帧到目标设备所连接的端口，提高了局域网中数据的传输效率。
同时，它还具备广播抑制和循环检测等机制，以保证网络的正常运行。
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二层交换机的基本工作原理
1、MAC地址学习:当交换机接收到一个数据帧时，它会提取数据帧中的源MAC地址，并将该地址与接收端口关联起来。
如果该MAC地址已存在于MAC地址表中，则更新相应的接口信息，否则添加新的条目。
2、数据帧转发:当交换机接收到一个目标MAC地址的数据帧时，它会在MAC地址表中查找目标MAC地址，并将数据帧转发到与目标MAC地址关联的接口上。
如果目标MAC地址不在MAC地址表中，则交换机会将数据帧广播到所有其他接口.
3、广播和未知目标处理:交换机会将广播数据帧转发到所有其他接口，以确保它们到达所有设备。
同样，当交换机无法确定目标MAC地址时，它会将数据帧广播到所有其他接口。
4、碰撞域隔离:二层交换机通过将每个接口划分为独立的碰撞域，避免了在共享介质上发生冲突。
这样，每个接口都可以独立地传输数据，提高了网络的吞吐量和效率。