多个开关 - 它是如何工作的？

Question

前段时间我正在阅读有关网络硬件的内容，并看到了有关网络交换机如何工作的解释 - 基本上，它说交换机保留了一个内部数据库，其中包含连接到每个端口的 MAC 地址，并且当它收到数据包时，它会在其数据库中查找目标 MAC 并将数据包转发到正确的端口。

这让我想知道 - 如果您将交换机连接到交换机会发生什么，如下所示：

Computer A
    |
 Switch 1
    |
 Switch 2
    |
Computer B

我的家庭网络的一部分是这样设置的，所以很明显它仍然以某种方式工作。但是如果计算机 A 想要向计算机 B 发送数据包，那么交换机 1 怎么知道将数据包转发到交换机 2 呢？由于交换机 1 没有直接连接到计算机 B，如果交换机 2 不向交换机 1 提供该信息，那么它如何在其数据库中拥有计算机 B 的 MAC 地址？

Answer 1

如果交换机 1 不知道帧（不是数据包！）打算去哪个端口，它将泛洪所有端口（除了帧源自的端口）。这些端口之一将连接到交换机 2，这意味着交换机 2 获取帧。

如果交换机 2 不知道该帧要去哪个端口，它将泛洪所有端口（除了该帧源自的端口）。这些端口之一将连接到计算机 B。

所以计算机 B 最终得到帧，同时所有其他设备忽略它。

现在您可以连接点。当计算机 B 做出响应时，交换机 2 将获知发往计算机 A 的帧将到达连接了交换机 1 的端口，而交换机 1 将获知以计算机 B 为目标的帧将到达与交换机 2 相连的端口。

Answer 2

交换机上的物理端口算作 OSI 第 1 层。到达此特定端口的所有 MAC 地址代表网络设备（OSI 第 2 层）的物理地址。在每个活动端口上，可以有 0、1 或多个 MAC（或 CAM 或任何交换机供应商命名的）地址。事实上，在没有附加信息的情况下，交换机不知道连接的是什么类型的设备（管理员或一些专门设计的协议会说明更多）。

因此，将交换机连接到另一台交换机，一台交换机知道的所有 MAC 地址都可以复制到另一台交换机。如果它是一个虚拟交换机，则所有 MAC 地址都贡献给同一个未命名的 LAN。如果它更好，它可以配置多个虚拟 LAN (VLAN)，并且每个 VLAN 都有自己的一组 MAC 地址。它们可以在多个 VLAN 中重复。

如果一台交换机通过多个接口接收到相同的物理地址，通常会被检测到并计为“MAC 漂移”。这意味着交换机无法确定具有特定 MAC 地址的数据包将通过哪个端口发送。

如果端口上的 MAC 地址在最近几分钟内没有出现，交换机通常会忘记它。这很好；否则交换机会收到太多信息，随着时间的推移这些信息可能会相互矛盾。

有时，由于网络错误或网络中的黑客攻击，某些设备会生成大量 MAC 公告。如果公布的 MAC 地址数量太多，交换机无法记住，它可以决定忘记最佳数据包传输。如果不确定，MAC 地址驻留在哪个端口上，数据包可以像广播一样传输到所有端口（名称为 arp-spoofing 的攻击成功）。

如果管理员意识到潜在的风险，就可以限制每个端口上可能出现的不同 MAC 地址的数量。如果知道通过一个端口一次只能连接一台计算机，则可以将其配置为“我们只能拥有一台 mac”（从计算机 A 到交换机 1 的草图上的端口类型）。如果它是未知的，或者另一个交换机连接到一个端口，可以合理地提高限制，甚至可以保持为无限制（在普通交换机上，无限制实际上是几千）。

希望能帮助到你。