当交换机知道 MAC 地址但发送 PC 不知道目标 MAC 的 MAC 时，交换机如何工作

Question

4 台 PC 连接到一个交换机，该交换机知道它们的 MAC 地址（所有 4 台 PC）。计算机 A 和计算机 D 之前没有进行过通信，因此它们都没有使用彼此的 MAC 地址更新它们的 ARP 表。

计算机 A 想要与计算机 D 通信，因此它向计算机 D 的 MAC 地址发出 ARP 请求。该 ARP 将是一个广播消息（在 ARP 数据包中将 FF:FF:FF:FF:FF:FF 作为目标 MAC）。

我想了解交换机将如何处理它，因为它已经知道计算机 D 的 MAC，但计算机 A 不是。交换机会让计算机 D 响应 ARP 消息（广播）还是丢弃该 ARP 请求并将计算机 A 的数据包直接路由到计算机 D（因为交换机已经知道计算机 D 的 MAC）？

Answer 1

ARP 请求当然会通过。

交换机不知道 ARP。它只知道以太网（即以太网帧上的 MAC 地址），而不知道它上面的协议。（某些交换机提供诸如 IGMP 侦听之类的高级功能，但这与此处无关。）

因为它是一个广播消息，所以它必须被传送到所有（连接的）端口。这就是交换机关心的全部。它无法知道它真的是为计算机 D 指定的。

Answer 2

一个ARP请求仅仅是一个消息，说：“你有在IP什么！什么是你的MAC地址？” 尽管 ARP 处理发现第 2 层地址，但它本质上是第 3 层请求，因为它被发送到 IP 地址。交换机不在第 3 层运行。

在你给出的例子中，你知道一些开关不知道的东西；ARP 请求中的 IP 地址属于计算机 D。目的 MAC 地址是一个广播，这就是交换机知道或关心的全部内容。如果交换机看到广播 MAC，那么它将简单明了地广播该数据包。

是的，那里有第 3 层交换机，学究会指出 ARP 从技术上讲不是第 3 层协议，但对于本示例而言，这些都不重要。