MAC
交换机根据MAC寻址,查表确认端口
MAC地址:数据链路层。以太网地址、物理地址,用于确认网络设备位置的地址。
MAC表:又称转发表。交换机根据转发表来转发数据帧。
- 交换机有存储转发功能:接收到数据帧后,记录数据帧中的源MAC地址和对应的到达端口。
- 单播和广播:
- 单播:交换机检查自己的MAC表是否有数据帧中目的MAC地址的匹配条目,如果有,则会根据MAC表中记录的对应端口将数据帧转发出去
- 广播:如果没有,则会将数据帧从非达到端口的其他全部端口发送出去。
ARP
ARP:地址解析协议,网络层。以太网环境下,同一个网段的主机之间需要知道对方的MAC地址,才能通信。
ARP表:记录着主机的IP地址到MAC地址的映射关系
路由
- 路由器负责不同网段之间的通信,每个与路由器端口相连的网络被称为一个子网或网段,也即是一个广播域。
- 路由表:路由器中的表,通过在网络节点上运行路由协议,记录并更新去往不同网段的路径信息。
- 路由表包括:目的网络、网关地址、网络掩码(用于判断任意两台主机是否处于同一个网段的根据。两台主机各自的IP地址与本机配置的子网掩码做按位与操作,如果结果相同,则处于同一网段,无需路由转发)
单播
单播通讯位于网络层。基于目的设备的IP地址进行转发。
发送方把去往除本地子网之外的所有其他网络的IP流量,都发给网关/路由器 -> 路由器会查看数据包的目的IP地址 -> 路由器根据路由表中的信息,将数据包转发给下一跳路由器 -> 最终目的路由器收到数据包后,会把它转发给接收方
发送方从来不会学到接收方的MAC地址,因为接收方A与发送方不处于同一个子网
广播
将一个消息发送给一个子网或二层域中的所有设备,每台设备都有义务查看这个消息,以此来确定这个消息是否是发送给自己的。
如果设备希望与某个IP主机进行通信,但却不知道这个IP主机的目的MAC地址,它就会将IP单播消息封装在表示全部主机的以太网广播数据帧中,并发送出去,同一个以太网段中的所有设备都会收到这个数据包。
组播
- 组播是更高效的广播。它与广播的区别在于,组播数据流的潜在接收方可以位于不同的网段中。网络设备在接收到一个数据包后将其复制,然后把复制数据包从更多个网络接口发送出去。
- 路由器和交换机必须复制从源接口收到的数据包,然后把它转发给多个接收方
- 网络设备会根据二层或三层域中的多个接收方,有选择性的学习数据流
- 优化了带宽利用率