W jaki sposób przełącznik uczy się adresu MAC, którego nie ma w tabeli odnośników?

Mam stosunkowo głupie pytanie. Załóżmy, że Switch właśnie się uruchomił i otrzymał ramkę zawierającą docelowy adres MAC urządzenia sieciowego, którego nie ma w tabeli adresów MAC.

Co się wtedy stanie? Czy nadaje (adres MAC ff:ff:ff:ff:ff:ff) i odbiera odpowiedzi z podłączonych urządzeń, czy też istnieje protokół dedykowany do tego, który jest używany? Nie sądzę, że przełącznik używa ARP (Address Resolution Protocol)?

Dobre pytanie. Odpowiem animacją:

Kiedy host A wysyła ramkę, przełącznik nie ma niczego w swojej tabeli adresów MAC. Po odebraniu ramki rejestruje adres MAC hosta A w celu przełączenia mapowania portów . Ponieważ nie wie, gdzie jest docelowy adres MAC, wysyła ramkę do wszystkich portów.

Zapewnia to, że jeśli host B istnieje (który w tym momencie przełącznik jeszcze nie wie), że go otrzyma. Mamy nadzieję, że po otrzymaniu ramki Host B wygeneruje ramkę odpowiedzi, która pozwoli Switchowi nauczyć się mapowania adresu MAC z ramki powrotnej.

Możesz przeczytać więcej o tym, jak Przełącznik działa tutaj (gdzie wziąłem z animacji). Proponuję również przeczytać całą serię artykułów, aby bliżej przyjrzeć się, jak pakiet porusza się w sieci .

Ostatnia uwaga dotycząca warunków Flooding vs. Broadcast . Przełącznik nigdy nie emituje ramek, transmisja nie jest działaniem, które może podjąć przełącznik. Przełącznik może zalać tylko ramkę. Nadawane jest tylko ramka z docelowym adresem MAC ffff.ffff.ffff. Jest to często mylone, ponieważ efekt końcowy jest taki sam, ale tak naprawdę są różne .

Przełącznik nie korzysta z ARP, ale ARP może pomóc w zapobieganiu takiej sytuacji z dwóch powodów:

1. Jeśli węzeł A wysyła pakiet IP do węzła B, który nie znajduje się w pamięci podręcznej ARP, najpierw wyśle ​​żądanie ARP (które jest pakietem rozgłoszeniowym i zostanie automatycznie zalane do wszystkich portów przez przełącznik). Kiedy węzeł B wyśle ​​odpowiedź ARP, przełącznik pozna jego adres MAC. Do czasu faktycznego transferu danych przełącznik zna adresy MAC uczestników i nie musi zalewać pakietów danych.

2. Wiele urządzeń po podniesieniu łącza wyśle darmowy pakiet ARP . Oprócz aktualizacji pamięci podręcznej ARP innych węzłów w sieci, GARP zapełni również tablicę adresów MAC przełącznika.

IPv6 nie używa ARP, ale NDP spełnia podobny cel.

Więc ogólnie rzecz biorąc, chociaż przełączniki z pewnością będzie zalewać klatek na adresy unicast nie nauczyli, że nie jest konieczne tak często, jak mogłoby się wydawać, ponieważ będzie to zazwyczaj mają możliwość uczenia się adresów węzłów od ramek transmisji wcześniej. Można jednak na pewno to zaobserwować za pomocą przełącznika, który miał przepełnioną tabelę MAC lub który właśnie się zrestartował.

Gdy przełącznik odbiera ramkę, aktualizuje swoją tablicę adresów MAC o źródłowy adres MAC i port, na którym odebrał ramkę. Jeśli docelowego adresu MAC nie ma w jego tabeli adresów MAC (nieznana emisja jednostkowa), następuje zalanie ramki do wszystkich portów, z wyjątkiem portu, na który ramka została odebrana.