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交换机MAC地址表详解

一、交换机MAC地址表有几列

交换机MAC地址表通常由两列组成,一列为MAC地址,另一列为MAC地址对应的端口号。

二、交换机看不了MAC地址表

交换机本身并不具备查看MAC地址表的能力,它只是通过学习和转发的方式来维护MAC地址表。无法直接查看MAC地址表的原因是,交换机对于网络的分层思想,只负责第二层二三层数据转发。交换机在数据转发的过程中,根据源MAC地址和目标MAC地址来学习和维护MAC地址表。

三、交换机MAC地址表的结构是什么

交换机MAC地址表是一个向量表,由两个部分组成——MAC地址列与端口列。MAC地址列存储了与交换机通信过的所有设备的MAC地址,而端口列则对应着这些MAC地址在交换机的不同端口上的位置。

四、交换机MAC地址表图片

交换机MAC地址表详解

五、交换机MAC地址表工作原理

当一个设备发送数据到交换机时,交换机首先会读取数据包的源MAC地址,并在MAC地址表中查找该地址所对应的端口。如果MAC地址表中已经有记录,则交换机将数据包直接转发到该端口,而不是广播到所有的端口。

如果MAC地址表中没有这个地址的记录,则交换机会将数据包广播到所有的端口,并将这个源MAC地址与广播的端口绑定。当交换机从其他端口接收到来自这个MAC地址的数据包时,交换机就会记录下这个MAC地址和它所在端口的对应关系。

六、交换机MAC地址表是如何形成的

交换机MAC地址表的形成是通过学习的方式实现的。当交换机接收到一个数据包时,它会读取该数据包的源MAC地址,并查找MAC地址表。如果MAC地址表中不存在该地址,则交换机会将该数据包广播到所有的端口,并在MAC地址表中添加一个新纪录。

如果MAC地址表中已经有该地址的记录,则交换机直接将该数据包转发到相应的端口,并更新该记录的时间戳。如果一个MAC地址长时间没有通信,则交换机会将该记录标记为过期,并在需要新的记录时用来覆盖旧的记录。这样,交换机可以保证MAC地址表的及时更新,以确保高效的数据转发。

七、交换机MAC地址表的生成的原理

//以下为生成MAC地址表示例代码

//定义一个结构体,存储MAC地址与端口的对应关系
struct MacTableEntry {
    uint8_t mac[6];
    uint16_t port;
    uint64_t updateTime;
};

//初始化MAC地址表
std::vector macTable;

//发送数据包到交换机
void SendDataPkt(struct PktData *pkt) {
    bool bFound = false;
    for (int i = 0; i < macTable.size(); i++) {
        //查找MAC地址表中是否存在数据包中的源MAC地址
        if (memcmp(macTable[i].mac, pkt->MacSrc, 6) == 0) {
            bFound = true;
            macTable[i].updateTime = GetSysTimeMs();
            if (pkt->L2Proto == ETH_P_ARP) {
                //ARP请求广播到所有端口
                BroadCastPkt(pkt);
            } else {
                //直接转发到目标MAC地址所在的端口
                SendPkt(pkt, macTable[i].port);
            }
            break;
        }
    }
    if (!bFound) {
        //如果MAC地址表中没有该MAC地址,则广播到所有端口
        BroadCastPkt(pkt);
        //添加新的MAC地址记录
        MacTableEntry entry;
        memcpy(entry.mac, pkt->MacSrc, 6);
        entry.port = pkt->inPort;
        entry.updateTime = GetSysTimeMs();
        macTable.push_back(entry);
    }
}

  

八、交换机MAC地址表建立过程

交换机MAC地址表的建立过程主要是通过学习和转发的方式实现的。当交换机接收到一个数据包时,它会读取该数据包的源MAC地址,并查找MAC地址表。如果MAC地址表中不存在该地址,则交换机会将该数据包广播到所有的端口,并在MAC地址表中添加一个新纪录。

如果MAC地址表中已经有该地址的记录,则交换机直接将该数据包转发到相应的端口,并更新该记录的时间戳。如果一个MAC地址长时间没有通信,则交换机会将该记录标记为过期,并在需要新的记录时用来覆盖旧的记录。这样,交换机可以保证MAC地址表的及时更新,以确保高效的数据转发。

九、交换机MAC地址表满了会怎样

当交换机MAC地址表满了之后,交换机会删除最早学习到的MAC地址记录,以腾出空间来继续添加新的记录。这种方式通常被称为“老化”机制。由于交换机具有内存限制,所以必须实现MAC地址表的老化机制,以防止内存溢出。

在实际应用中,为了提高MAC地址表的容量,可以通过增加交换机的存储空间或者采用更高效的老化算法来解决MAC地址表满备的问题。