#交换机#-交换机的工作原理从这几点理解
#PT模拟#-交换机的工作原理从这几点理解，今天来通过实验模拟的方式，讲解网络层的工作过程，让大家理解交换机的工作原理！
如下图，首先为方便讲解做如下定义：
PC1的IP和MAC分别为：192.168.2.2，00-00-00-AA-AA-AA；
PC2的IP和MAC分别为：192.168.2.3，00-00-00-BB-BB-BB；
PC3的IP和MAC分别为：192.168.2.4，00-00-00-CC-CC-CC。
同时假设PC1与PC3从未通信过，那么当PC1需要发送数据到PC3，在交换机上网络层是怎么实现的呢？
操作方法
- 01
当PC1需要发送数据到PC3，首先网络层会为上层数据分包，然后分别加上IP包头，其中包括PC1的源IP地址192.168.2.2，以及PC3的目标IP地址192.168.2.4。
- 02
被网络层分包后的数据包，传递到数据链路层，数据链路层为上层数据包装帧，加上帧头，其中包括PC1的源MAC地址与PC3的目标MAC地址；以及PC1端的源MAC为00-00-00-AA-AA-AA，但由于PC1和PC3从未通信过，因此没有学到PC3的MAC地址。
- 03
由于没有PC3的MAC地址，此时，PC1会通过arp协议广播发送请求报文来获得PC3即IP为192.168.2.4的设备的MAC地址，局域网中除PC1的所有设备都会收到此广播，但除PC3外，其他设备不会回应，而PC3会通过单播的方式向PC1发送回应报文。这样PC1便获得了PC3的MAC地址。而这些MAC地址会被保存在arp缓存表中，以便下次通信。装帧后，将数据通过交换机的1号接口发送。
- 04
当数据发送到交换机后，交换机会首先查询MAC地址表中1号接口对应的源MAC地址条目，若条目中没有数据帧的源MAC地址，交换机就会将这个帧的源地址和收到这个帧的接口编号（即1号接口）对应起来，添加到MAC地址表中。
- 05
若交换机没有在MAC地址表中找到数据帧的目标MAC地址所对应的条目，便无法确定要在哪个接口中将数据传输出去。此时，交换机会通过广播的形式来获取MAC地址为00-00-00-CC-CC-CC的设备连接在哪个接口上。（除1号接口外其他接口都会收到该广播）
- 06
PC3会回应这个广播，并回应一个源MAC地址为00-00-00-CC-CC-CC，目标MAC地址为00-00-00-AA-AA-AA的数据帧，交换机会将此帧的源MAC地址和接口标号（3号口）对应在一起，添加到MAC地址表中。PC1与PC3实现数据通信了。