Что будет делать коммутатор уровня 2 Если MAC-адрес назначения полученного кадра не находится в таблице MAC-адресов

В мире компьютерных сетей, где информация путешествует по проводам, коммутатор уровня 2 играет роль умного перекрестка, направляющего данные к нужным получателям. Но что происходит, когда этот умный перекресток сталкивается с незнакомым адресом?

В основе работы коммутатора уровня 2 лежит таблица MAC-адресов. Это своеобразный телефонный справочник, где каждый порт коммутатора связан с MAC-адресом устройства, подключенного к нему. Когда коммутатор получает кадр данных, он смотрит на MAC-адрес назначения, чтобы определить, куда его направить.

Если MAC-адрес назначения известен 🤯, коммутатор быстро и легко отправляет кадр на соответствующий порт, как опытный почтальон, доставляющий письмо по адресу.

Но что если MAC-адрес назначения отсутствует в таблице? Коммутатор не теряется в замешательстве! Он решает действовать по принципу «лучше перебдеть, чем недобдеть» и отправляет кадр на все порты, кроме порта источника. Это называется «наводнением» (flooding) 🌊.

Почему так происходит?

• Коммутатор не знает, куда направить кадр. Он не может просто отправить его в никуда, поэтому решает, что лучше отправить его всем, чтобы получатель, если он есть, его получил.
• Возможно, получатель только что подключился к сети. В этом случае его MAC-адрес еще не добавлен в таблицу коммутатора. Наводнение помогает получателю «заявить о себе» и добавить свой MAC-адрес в таблицу.

Пример: Представьте, что вы только что подключили свой ноутбук к сети. Коммутатор еще не знает ваш MAC-адрес. Когда вы отправляете запрос на веб-сайт, коммутатор не знает, куда его направить. Поэтому он отправляет ваш запрос на все порты. Ваш ноутбук, получив запрос, отвечает, и коммутатор запоминает ваш MAC-адрес, добавляя его в таблицу. С этого момента коммутатор будет знать, куда направлять ваши запросы.

Но что если кадр с неизвестным MAC-адресом назначения отправляется на все порты, а получателя все равно нет?

В этом случае кадр просто «потеряется» в сети. Это может случиться, например, если получатель выключен или не подключен к сети. Коммутатор не может знать, где находится получатель, поэтому он просто отбрасывает кадр.

Что делать, если MAC-адрес назначения — FF:FF:FF:FF:FF:FF?

Этот MAC-адрес называется «широковещательный» (broadcast) и используется для отправки кадров всем устройствам в сети. Коммутатор, получив такой кадр, отправляет его на все порты, кроме порта источника. Это как отправка письма всем жителям дома.

Зачем коммутатору вообще нужен MAC-адрес?

MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевой карты. Он используется для того, чтобы коммутатор мог различать устройства в сети. Без MAC-адреса коммутатор не смог бы определить, куда направлять кадры.

Что такое коммутатор уровня 2?

Коммутатор уровня 2 — это устройство, которое работает на уровне MAC-адресов. Он не знает о IP-адресах, маршрутах и других сетевых деталях. Он просто отправляет кадры на основе MAC-адреса назначения.

Почему коммутатор уровня 2 не просчитывает путь?

Коммутатор уровня 2 работает на уровне «здесь и сейчас». Он не знает, где находятся другие устройства в сети, и не просчитывает путь, по которому кадр должен идти. Он просто отправляет кадр на порт, который, по его мнению, является правильным.

Это может привести к перепадам нагрузки и заторам в сети?

Да, это может привести к перепадам нагрузки и заторам, особенно если в сети много устройств и трафика. Если коммутатор отправляет кадры не по оптимальному пути, это может привести к тому, что некоторые устройства будут перегружены, а другие — недогружены.

Как избежать перепадов нагрузки и заторов?

• Использовать коммутаторы уровня 3. Коммутаторы уровня 3 знают о IP-адресах и маршрутах. Они могут просчитывать оптимальный путь для каждого кадра и направлять его по нему.
• Использовать VLAN. VLAN — это виртуальные локальные сети, которые позволяют разделить сеть на несколько логических сегментов. Это позволяет снизить нагрузку на коммутатор и избежать заторов.

Выводы:

Коммутатор уровня 2 — это важное устройство в любой сети. Он обеспечивает связь между устройствами и позволяет им обмениваться данными. Однако, он не всегда работает идеально. В некоторых случаях он может не знать, куда направить кадр, и отправляет его на все порты. Это может привести к перепадам нагрузки и заторам в сети. Чтобы избежать этих проблем, необходимо использовать коммутаторы уровня 3 и VLAN.

FAQ:

• Что такое MAC-адрес? MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевой карты.
• Что такое коммутатор уровня 2? Коммутатор уровня 2 — это устройство, которое работает на уровне MAC-адресов.
• Что такое наводнение? Наводнение — это процесс отправки кадра на все порты коммутатора, кроме порта источника.
• Что такое широковещательный MAC-адрес? Широковещательный MAC-адрес — это MAC-адрес, который используется для отправки кадров всем устройствам в сети.
• Как избежать перепадов нагрузки и заторов? Использовать коммутаторы уровня 3 и VLAN.