21张图详解目的MAC地址、所属VLAN、出接口、类型、老化时间

前言
上次有写过一篇《20张图深度详解mac地址表、ARP表、路由表》的文章,里面有提到了MAC地址表 。那么什么是MAC地址表?MAC地址表有什么作用?MAC地址表里面包含了哪些要素?今天带你好好唠唠 。
我们以一个案例为例:

21张图详解目的MAC地址、所属VLAN、出接口、类型、老化时间

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如上图:PC1和PC2通过交换机SW1直连,此时PC1想要和PC2通信 。
1、根据TCP/IP参考模型,PC1想要和PC2通信,除了需要知道PC2的IP地址,还需要知道PC2的MAC地址,这个我们在之前章节已经讲了,可以通过ARP广播获取PC2的目的IP地址 。(PC1的ARP表项如下图)
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2、PC1将报文封装好发送给交换机SW1,交换机SW1会查找MAC地址表,匹配到PC2的MAC地址,查找出接口为GE0/0/2 。(交换机的MAC地址表如下图)
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3、交换机SW1将报文发给PC2,PC2收到后解封装发现目的MAC和目的IP均为自己的,因此接收该报文继续处理 。
以上就是整个案例的通信过程,可是我们有没有想过,就是交换机SW1的MAC地址表是怎么生成的?交换机的MAC地址表是啥样的?由哪些要素构成?
MAC地址表
MAC地址表:简单的说,MAC地址表是交换机等网络设备记录MAC地址和端口的映射关系(见下图),代表了交换机从哪个端口学习到了某个MAC地址,交换机把这个信息记录下来,后续交换机需要转发数据的时候就可以根据报文的目的MAC地址去根据MAC地址表转发数据 。
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华为交换机上可以通过命令display mac-address查看所有类型的MAC地址表项信息;
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MAC地址表作用:
1、用于存放交换机所学习到的其它设备的MAC地址信息 。
2、用于交换机在转发数据时,根据以太网帧中的目的MAC地址和VLAN编号查询MAC表,快速定位设备的出接口 。
MAC地址表主要构成:包括目的MAC地址、设备所属的VLAN、出接口、MAC表项类型、老化时间等 。
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下面我们就分别来讲下MAC地址表的五大要素 。
目的MAC地址
什么是MAC地址?
每个网卡或三层网口都有一个MAC 地址,MAC 地址是烧录到硬件上,因此也称为硬件地址 。MAC 地址作为数据链路设备的地址标识符,需要保证网络中的每个 MAC 地址都是唯一的,才能正确识别到数据链路上的设备 。
MAC地址组成?
MAC 地址由6个字节组成 。前 3 个字节表示厂商识别码,每个网卡厂商都有特定唯一的识别数字 。后 3 个字节由厂商给每个网卡进行分配 。厂商可以保证生产出来的网卡不会有相同 MAC 地址的网卡 。
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MAC地址
MAC地址表示方法?
为了查看方便,6 个字节的 MAC 地址使用十六进制来表示 。每个字节的 8 位二进制数分别用 2 个十六进制数来表示 。
例如我的网卡 MAC 地址是 34-F6-4B-62-B3-85 。可以在自己的PC通过打开cmd通过命令ipconfig /all查看
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交换机是如何学习MAC地址的?
1、交换机在从某接口收到数据帧时会基于源MAC地址学习,然后在MAC地址表中添加MAC地址和接口的映射关系,生成对应的MAC地址表项
2、交换机在转发数据帧时是基于目的MAC地址进行转发 。
所属VLAN
当交换机上的接口有绑定VLAN时,生成的MAC地址表项会标识接口所属的VLAN 。如下图中接口10GE1/0/1的所属VLAN为100 。
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关于VLAN,我们简单看下VLAN相关的概念 。
什么是VLAN?
VLAN是为了在二层隔离广播域而提出的一个概念 。
举个例子,我们班级一共有15个人,为了方便管理,我们3人1组,分成组1,组2,组3,组4,组5 。那么划分VLAN就类似于分组的概念 。
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如下图:我们将PC1和PC3划分为VLAN10,PC2和PC4划分为VLAN20,那么相同的VLAN之间可以通信,不同VLAN之间二层不可以通信 。


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