1

Я переехала в новую квартиру несколько месяцев назад. Повсюду есть разъемы Ethernet, а в шкафу спрятан 8-контактный Ethernet-переключатель Airplay101, который соединяет все эти разъемы. Мне интересно, что на самом деле делает коммутатор на уровне пакетов. Один конец подключен к моему маршрутизатору, другой к компьютеру, а остальные пока не используются. Все ли отправленные пакеты перенаправляются на все остальные порты? Знает ли коммутатор IP-адрес каждого подключенного устройства и пересылает данные только на правильный порт (и если да, то чем он отличается от маршрутизатора)? Или что-то еще?

Кто-то на другом форуме (до того как вопрос был закрыт как не по теме) начал объяснять, что коммутатор Ethernet выполняет коммутацию на уровне кадров, то есть он основан на MAC-адресе и не заботится о встроенных IP-пакетах. Так что каждое устройство, подключенное к коммутатору, использует ARP для изучения сопоставления IP/MAC, а затем добавляет правильный MAC-адрес назначения, который сортируется коммутатором?

Для справки, мой опыт работы в EE, я работаю в области проектирования микросхем 15 лет, и хотя я никогда не посещал уроки по сетевым технологиям в школе, я работал над некоторыми сетевыми микросхемами, читал некоторые книги и в какой-то момент приличное понимание того, что делает маршрутизатор (и я, вероятно, все еще мог бы разработать Infiniband HCA с достаточным количеством времени). Но я не уверен, что находится в автономном переключателе.

Благодарю.

1 ответ1

2

Когда коммутатор Ethernet получает кадр Ethernet на один порт, он просматривает MAC-адрес назначения в этом кадре и, если он знает, какой порт можно найти этот MAC-адрес, он перенаправляет его на этот порт.

Если он не знает, какой порт подключен к MAC-адресу назначения, или если MAC-адрес назначения является многоадресным или широковещательным MAC-адресом, коммутатор отправляет его на все порты (кроме того, на котором он подключен). Это называется "затоплением" кадра.

Коммутатор запоминает исходный MAC-адрес всех кадров, которые он получает на любом данном порту, и использует его для обновления своей таблицы, из которых MAC-адреса отсутствуют, какие порты. Эта таблица известна как таблица мостов, или таблица пересылки, или, по неясным историческим техническим причинам, таблица CAM.

Ethernet разработан для того, чтобы НЕ знать или заботиться о том, какие протоколы более высокого уровня могут иметь кадры Ethernet в них. Таким образом, вы правы, протоколы более высокого уровня, такие как IP, должны иметь свой собственный способ найти, на какой MAC-адрес отправлять данный кадр. IP использует протокол ARP для этого. Но Ethernet даже не знает об ARP.

Чтобы полностью использовать Ethernet, важно помнить, что Ethernet намеренно ничего не знает об IP. Несмотря на то, что IP является наиболее распространенной полезной нагрузкой в кадрах Ethernet, Ethernet не замечает и не дает IP никаких особых соображений.

Коммутаторы Ethernet могут быть гораздо более сложными, чем простой мост, который я описал выше, с VLAN, обнаружением петель, агрегацией каналов и аутентификацией портов, QoS и синхронизацией времени, а также множеством других вещей, которые можно перечислить. Но базовое переключение (также известное как базовое мостовое соединение 802.1D), как я описал.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками .