顧名思義，所謂二層交換機(jī)，其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)就是以太網(wǎng)幀的二層信息，即MAC地址且是幀的目的MAC地址。交換機(jī)接收到一個(gè)以太網(wǎng)幀后，然后根據(jù)該幀的目的MAC，把報(bào)文從正確的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，該過程稱為二層交換，對(duì)應(yīng)的設(shè)備稱為二層交換機(jī)。在這里稍微提一下，在二層交換機(jī)之前用于二層交換機(jī)的設(shè)備是透明網(wǎng)橋，它和二層交換機(jī)的最大區(qū)別就是：透明網(wǎng)橋只有兩個(gè)端口，而交換機(jī)的端口數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過兩個(gè)。

目前的交換機(jī)都采用硬件來實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)發(fā)過程，該器件一般稱為ASIC（Application Specific Integrated Circuit ），也俗稱為交換引擎。對(duì)于二層交換機(jī)來說，ASIC將維護(hù)一張二層轉(zhuǎn)發(fā)表L2FDB（Layer 2 forwarding database）。表項(xiàng)的主要內(nèi)容是MAC地址和交換機(jī)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖5即為二層交換機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1二層交換機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

北京邁森下面就詳細(xì)了解一下二層交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)過程，以圖1為例進(jìn)行說明。

交換機(jī)從端口1接收到一個(gè)以太網(wǎng)幀，其轉(zhuǎn)發(fā)流程如下： ?  根據(jù)幀的目的MAC查MAC轉(zhuǎn)發(fā)表(即L2FDB)，查找相應(yīng)的出端口。根據(jù)現(xiàn)有L2FDB表，報(bào)文應(yīng)該從端口2發(fā)送出去；如果在L2FDB表中查找不到該目的MAC，則該報(bào)文將通過廣播的方式向交換機(jī)所有端口轉(zhuǎn)發(fā)；同時(shí)該以太網(wǎng)幀的源MAC將被學(xué)習(xí)到接收到報(bào)文的端口上，即端口1；L2FDB表中MAC地址通過老化機(jī)制來更新；在轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，不會(huì)對(duì)幀的內(nèi)容進(jìn)行修改。

圖2二層交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)流程

北京邁森與您分析一下使用交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其沖突域和廣播域是怎樣的？性能如何？由于以太網(wǎng)發(fā)生沖突是在網(wǎng)絡(luò)的第一層，而交換機(jī)工作在網(wǎng)絡(luò)的第二層即鏈路層，參見圖3。

圖 3 二層交換機(jī)工作在鏈路層

 因此，二層交換機(jī)將網(wǎng)絡(luò)的沖突域限制在了交換機(jī)的端口內(nèi)（參見圖4），也就是給網(wǎng)絡(luò)劃分成了若干個(gè)物理網(wǎng)段，每個(gè)端口一個(gè)物理網(wǎng)段，大大地減少了沖突對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來的影響，改善了網(wǎng)絡(luò)的性能。?

圖 4  交換機(jī)的沖突域和廣播域

   然后，我們也必須要看到，交換機(jī)雖然可以有效地的限制沖突的發(fā)生，但對(duì)于廣播無能為力。對(duì)于大量的交換機(jī)構(gòu)成的扁平網(wǎng)絡(luò)（參見圖5）而言，廣播對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響是顯而易見的。廣播消耗了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬；網(wǎng)絡(luò)的安全性差，任何兩臺(tái)主機(jī)之間都可以相互訪問。???

圖 5  由二層交換機(jī)構(gòu)成的扁平網(wǎng)絡(luò)?