基于集线器，处理机，路由器的理解

引入：
当两台电脑需要通信时很简单，只需在两台电脑的网口添加一根网线

一、若三台及三台以上电脑要实现通信则不能用单纯用网线连接（网口只有一个），这就出现了集线器
集线器的概念：集线器，英文名又称hub，在osi模型中属于数据链路层。
最大特点：采用共享型模式。
这也成为了集线器的一大缺点，因为假设其中1给2发送信号，则3也会接收到。若集线器连接许多台主机，则所有与其相连的主机都会接收到。
并且只能一个人发送信息，否则会发生碰撞。

二、为了提高用户体验，出现了交换机
交换机概念：交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
交换机的特点：通过缓存而不会发生碰撞，工作在数据链路层，全双工方式，只给目标主机发送。

而一个重要的问题出现了：交换机怎么做到只给目标主机发送的呢？
这就要引申出了MAC地址（又称物理地址，硬件地址），注意并不是在物理层。（自己可查看自己电脑设备的物理地址），通常物理地址已经固化在适配器的ROM中的地址。

回到正题，交换机通常有一张帧交换表（通过自学习算法建立起来的）查找帧的目的MAC地址对应的端口号，然后转发。
下面介绍自学习算法：

如图所示
1:当主机A想要发送数据给B时：
最开始交换表是空的，交换机还是很笨的，只能先登记，

（交换机1）:

MAC地址	接口
A	1

然后盲目转发到各接口，当主机B的网卡收到该帧后，根据帧的目的MAC地址B（具体可了解MAC帧的结构）于是就接受该帧。当然还会发送给接口2但是主机C的网卡判断不是发送给自己的，就丢弃该帧，也会通过交换机2的接口2，进入进入交换机2，先登记，

（交换机2）:

MAC地址	接口
A	2

然后转发，交换表中找不到B，于是对该帧盲目转发到各接口，被各主机丢弃。

2:继续，当B➡️A
先登记到交换表中，

（交换机1）：

MAC地址	接口
A	1
B	3

转发，交换表中能够找到MAC地址A，然后按照MAC地址A对应的接口1，从接口1转发该帧，主机A的网卡收到该帧后，根据帧的目的MAC地址A，知道是发送给自己的帧，于是接受该帧，很显然交换机2并不能收到该帧。

3:继续，当E➡️A
先登记到交换表中，

（交换机2）：

MAC地址	接口
A	2
E	3

然后交换机2开始转发，在帧交换表中可以找到目的MAC地址A，于是从MAC地址A对应的接口2转发该帧，从交换机1的接口4进入交换机1，然后登记，
（交换机1）：

MAC地址	接口
A	1
B	3
E	4

交换机对该帧进行转发，在交换表中查找MAC地址A，能找到，所以从接口号一转发该帧（明确的转发），A的网卡收到目的MAC地址A后，接收该帧。

4:继续，G➡️C（丢弃帧情况，图示省略集线器）
主机C，主机G，接口2共享一条总线。当主机G给主机C发送信息时，主机C和接口2都能收到，主机A的网卡收到后，根据帧的目的MAC地址A，就知道是发送该自己的帧就收下该帧。交换机1收到该帧后，先登记，
（交换机1）：

MAC地址	接口
A	1
B	3
E	4
G	2

转发，可以从帧交换表中找到该帧的目的MAC地址A，所对应的是接口1，但是该帧正是从接口1进入交换机1的，交换机1不会再此接口转发出去，因为这是没有必要的，于是丢弃该帧。很显然，交换机2不会收到该帧

注意⚠️：随着各主机发送，各主机MAC地址和接口号会记录在帧交换表中，但是这些记录都有自己的有效时间，MAC地址与接口的对应关系不是一成不变的。因为可能更换主机或更换网卡。有些交换机既可以应用存储转发，也可应用直通技术，称为自适应交换机。

三、路由器，包括路由表，IP地址，ARP协议等（待更。。。）

标签：处理机,主机,集线器,地址,接口,MAC,交换机,转发,路由器
来源： https://blog.csdn.net/qq_46896305/article/details/121540170