3.8 以太网交换机自学习和转发帧的流程
作者：互联网
如图，相互连接的两台以太网交换机各自连接了三台主机，构成了一个交换式以太网。为了简单起见，各主机中网卡上固话的MAC地址仅用一个大写字母表示，各主机互不相同。为了将中重点放在以太网交换机自学习和转发帧的流程上，假设各主机已经知道了网络中其他各主机的MAC地址。换句话说，不需要首先通过ARP来获取目的主机中的MAC地址。
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A—>B：
假设主机A给主机B发送帧，该帧从交换机1的接口1进入交换机1。交换机1首先进行登记的工作，将该帧的MAC地址A记录到自己的帧交换表中，将该帧进入自己的接口的接口号1相应地也记录到帧交换表中。（上述登记工作就称为交换机的自学习）
之后，交换机1对该帧进行转发。该帧的目的MAC地址是B，在帧交换表中查找MAC地址B，找不到。于是对该帧进行盲目的转发，也成为泛洪。也就是从除该帧进入交换机接口外的其他所有接口转发该帧。可以看出，交换机一开始还是比较”笨“的，它还没有足够的知识来明确转发帧，只能进行盲目地转发。 主机B的网卡收到该帧后，根据帧的目的MAC地址B就知道这是发送给自己的帧，于是就接受该帧。主机C的网卡收到该帧后，根据帧的目的MAC地址B，就知道这不是发送给自己的帧，于是就丢弃该帧。
该帧从交换机2的接口2进入交换机2。交换机2首先进行登记的工作，将该帧的源MAC地址A记录到自己的帧交换表中，将该帧进入自己的接口的接口号2，相应地也记录到帧交换表中。之后，交换机2对该帧进行转发。该帧的目的MAC地址是B，在帧交换表中查找MAC地址B，找不到。于是对该帧进行盲目地转发。主机D、E、F都会收到该帧，根据帧的目的MAC地址B，就知道这不是发送给自己的帧，于是丢弃该帧。
B—>A：
接下来，主机B给主机A发送帧。该帧从交换机1的接口3进入交换机1。交换机1首先进行登记的工作，将该帧的源MAC地址B记录到自己的帧交换表中，将该帧进入自己的接口的接口号3相应地也记录到帧交换表中。之后，交换机1对该帧进行转发。该帧的目的MAC地址是A，在帧交换表中查找MAC地址A，可以找到。于是按照MAC地址A所对应的接口号1，从接口1转发该帧。这是明确的转发。主机A的网卡收到该帧后，根据帧的目的MAC地址A，就知道这是发送给自己的帧，于是接受该帧。很显然，交换机2不会收到该帧。
E—>A：
主机E给主机A发送帧，该帧从交换机2的接口3进入交换机2。交换机2首先进行登记的工作。之后，交换机2对该帧进行转发。该帧的目的MAC地址是A，在帧交换表中查找MAC地址A，可以找到。于是按照MAC地址A所对应的接口号2，从接口号2转发该帧。这是明确的转发。该帧从交换机1的接口4进入交换机1。交换机1首先进行登记的工作。之后，交换机1对该帧进行转发。该帧的目的MAC地址是A，在帧交换表中查找MAC地址A，可以找到。于是按照MAC地址A所对应的接口号1，从接口1转发该帧。这是明确的转发。主机A的网卡收到该帧后，根据帧的目的MAC地址A，就知道这是发送给自己的帧，于是接受该帧。
以太网交换机丢弃帧的情况：G—>A
为了演示该情况，我们给交换机1的接口再连接一台主机G。为了简单起见，没有画出集线器。这样，主机A、主机G、交换机1的接口1，就共享同一条总线。假设主机G给主机A发送帧，该帧通过总线进行传输，主机A和交换机1的接口1都可以收到。主机A的网卡收到该帧后，根据帧的目的MAC地址A，就知道这是发送给自己的帧，于是接受该帧。交换机1接收到该帧后，首先进行登记工作。之后，交换机1对该帧进行转发。该帧的目的MAC地址是A，在帧交换表中查找MAC地址A，可以找到。MAC地址A所对应的接口号是1，但是，该帧正是从接口1进入交换机1的，交换机1不会再从该接口将该帧转发出去，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。
随着网络中各主机都发送了帧后，网络中的各交换机就可以学习到各主机的MAC地址，以及它们与自己各接口的对应关系。
注】帧交换表中的每条记录都有自己的有效时间，到期自动删除！WHY？
这是因为MAC地址与交换机接口的对应关系并不是永久性的！
例如：交换机某接口所连接的主机更换成另一台主机。又或者主机中的网卡坏了，更换了新的网卡。这些情况都会导致MAC地址与交换机接口的对应关系的改变。（之前介绍过的ARP高速缓存表，表中的IP地址与MAC地址的对应关系记录也是会定期自动删除的，这是因为IP地址与MAC地址的对应关系也并不是永久性的）
例题：
考研题：
标签：主机,地址,接口,MAC,交换机,以太网交换机,转发,3.8 来源： https://blog.csdn.net/Do_________/article/details/114163763