交換機的由來及原理

交換機的由來，要從以太網說起：

    以太網/LAN(local area network )：

    出現問題：
           信號傳輸距離有限；
    解決方案：
            中繼器 - 放大電信號，延長信息的傳輸距離；
 
    中繼器帶來的問題：
        只有2個端口，連接設備少；
    解決方案：
        集線器 - 多端口的中繼器，可以連接多個設備；
 
    集線器的問題：
        不同終端設備發送的信號，會產生沖突；

    針對信號沖突的緩解方案：
          CSMA/CD ，帶有沖突檢測的，載波偵聽多路訪問機制；
         引入新的設備 : 網橋(bridge) - 隔離沖突域；

    網橋問題：   
        網橋設備端口較少，只能連接2個設備；
     解決方案：
         引入新的設備：交換機 - 多端口的網橋，可以實現沖突域的隔離；

上述就是我們交換機的一個發展史。

交換機的工作原理：
    1、首先查看數據包的“目標 MAC 地址”；
    2、將目標 MAC 地址與“MAC地址表”中的條目進行匹配；
        成功，則從對應的端口轉發出去；
        失敗，則廣播(從除入端口以外的其他所有端口發出去)；    
        
1、MAC地址啥樣子？
           長度為48bit；
           通過16進制表示；
           結構：
              廠商代碼 - 24bit
              自己的編碼 - 24bit        
                      (每個生產廠商給自己生產的網卡的編號)
    數據包結構：                   
    源MAC -- 目標MAC
    源IP  -- 目標IP    
                         
2、MAC地址表啥樣子？
          每個條目都是 MAC 地址與 Port的對應關系，
          表示去往該 MAC 地址的數據，從對應的 Port 發送出去；
        MAC表如何形成：
            靜態配置；
            動態學習 -  
               1、當交換機在端口上收到數據包以后，首先查看

                源MAC地址，從而形成 源MAC 與 入端口的對應關系
               2、分析數據包的 目標MAC地址，并且查找 MAC地址表
                     -能找到對應的MAC條目，則在對應端口轉發；
                     -如果找不到對應的條目，則廣播；
    
3、兩者如何匹配？
          顯示 MAC 地址表  
           SW1# show mac-address-table  
    
4、MAC表的動態條目存活時間：
               300秒；