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交换机三层架构及对流量的转发机制

news 2026/2/9 14:50:47

交换机的作用：

 区别集线器(HUB)；  HUB 为物理层设备，只能直接转发电流

交换机为数据链路层设备，可以将电流与二进制转换，实现了以下功能：

无限的传输距离

彻底解决了冲突-所有的接口可以同时收发数据

二层单播——物理寻址，在一个交换网络内，实现一对一通讯，保障了数据的安全，减少了垃圾数据量，降低的转发延时；

提高端口密度——可以增加更多的接口

三层架构：

接入层：提供端口的密度，用于用户终端的接入一二层交换机、AP

汇聚层(分布层)：流量的集合，DHCP/VLAN/STP/HSRP/VRRP/channel…QOS/ACL

核心层：nat、高速路由转发

冗余一备份        线路、设备、网关、UPS(电源)

VLAN：虚拟局域网    二层交换与路由器(三层交换机)逻辑将一个广播域切分为多个；

配置思路：
交换机上创建 vlan
交换机上各个接口划分到对应的 vlan 中
trunk 干道
vlan 间路由------单臂路由(路由器子接口)      三层交换机

交换机对流量的转发机制：

流量进入交换机后，先识别数据帧中的源 MAC地址，然后将该MAC地址与该流量的进入接口进行绑定、记录，生成 MAC 地址表---再转换为CAM 表

之后查看数据帧中的目标 MAC 地址，在CAM 表中寻找对应的记录，若存在记录，按记录接口单播转发；

若没有记录将洪泛该流量；   洪泛——除流量的入口外其他所有出口复制；

默认 CAM 在一个 mac 最后出现的后 300s 将被删除

MAC 地址表和 CAM 的区别： 

CAM 是将 MAC 表中的 MAC 地址+接口编号+vlanid 转换为 hash 值，再转换为二进制格式；意义在于识别更快；

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