switch的mac地址的学习和老化

switch的look up table原理解析


交换机的基本原理是实现两层交换数据的转发 。交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,生成一张LUT(look up table)表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。
一.MAC地址学习
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在,广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的MAC地址,并把它添加入内部MAC地址表中。这就为MAC地址的学习过程。
二.MAC地址老化
由于LUT表的资源是有限的。对于交换机使用过程中,MAC地址的数量不能一直的添加。在LUT表中除去交换过程中废弃的MAC地址,就叫做mac地址的老化。在交换机的工作过程中,将表中的MAC地址都存在一个循环链表中。在数据交换过程中轮询链表,对于轮询到的MAC地址counter不变。对于没有轮询到的mac地址counter减1,当counter为0时。从列表中删除MAC地址。
老化时间(Aging time )默认为300秒。从一个地址记录加入地址表以后开始计时,如果在老化时间内各端口未收到源地址为该MAC地址的帧,那么,这些地址将从动态转发地址表(由源MAC地址、目的MAC地址和它们相对应的交换机的端口号)中被删除。静态MAC地址表不受地址老化时间影响

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