Передавать или не передавать кадр

Коммутатор уменьшает загрузку сети, передавая кадры из одного сегмента в другой, только когда это необходимо. Когда кадр приходит на порт коммутатора, то коммутатор должен определить – передавать или не передавать данный кадр через свой порт (Forward - Versus - Filter Decision).

Коммутатор сравнивает МАС -адрес назначения кадра с записями в таблице МАС -адресов и, исходя из этого, принимает решение о том, на какой порт коммутировать данный кадр.

Рабочая станция WS1-1 (рис.1) передает кадр WS1-3. Коммутатор анализирует МАС-адрес назначения и видит, что рабочие станции WS1-1 и WS1-3 находятся в одном и том же сегменте сети (Е0) и соединены друг с другом через концентратор (HUB1), т.е. рабочая станция WS1-3 уже получила кадр, посланный от WS1-1. На основании этого коммутатор принимает решение на фильтрацию кадра.

Рис.1.Источник и получатель подключены к одному порту коммутатора.

Теперь WS1-1 передает кадр WS2-1 (рис.2). Источник, МАС-адрес которого 0111.1111.1111, находится и подключен к интерфейсу коммутатора Е0, а получатель, МАС-адрес которого 0222.222.1111, подключен к интерфейсу коммутатора Е1. На основании этого коммутатор принимает решение о передаче данного кадра со своего порта Е0 на порт Е1.

Рис. 2. Источник и получатель подключены к разным портам коммутатора.

Изучение МАС-адресов

Коммутатор постоянно изучает МАС-адреса в сети для формирования своей таблицы МАС-адресов. Когда все МАС-адреса занесены в таблицу, коммутатор может быстро и точно принять решение о передаче или фильтрации. Коммутатор строит таблицу МАС-адресов, прослушивая поступающие кадры и проверяя поле МАС-адреса источника. Если пришел кадр с новым МАС-адресом источника, то коммутатор создает новую запись в таблице МАС-адресов в соответствие с интерфейсом, на который этот кадр пришел.

Если на порт коммутатора приходит кадр с МАС-адресом, неизвестным коммутатору, то он транслирует кадр на все свои порты кроме того, на который он пришел. Занесение в таблицу МАС-адресов произойдет тогда, когда рабочая станция, которой был адресован данный кадр, ответит, и ответ придет на конкретный порт коммутатора.

Передача кадра с широковещательным адресом осуществляется на все порты коммутатора, так как этот кадр предназначен всем.

Передача групповых адресов выполняется также, как и передача широковещательных.

Но есть некоторые механизмы, ограничивающие заполнение сети групповыми кадрами. К ним относится протокол IGMP (Internet Group Management Protocol).

В начальный момент таблица МАС-адресов пуста (рис 3). Рабочая станция WS1-1 посылает кадр WS1-3. Так как они подключены через концентратор (HUB1), то данный кадр слышат и WS1-2 и коммутатор. Коммутатор читает поле МАС-адреса источника и выполняет первую запись в своей таблице. Далее рабочая станция WS1-3 посылает WS1-1 ответный кадр, и его тоже читает коммутатор и формирует следующую запись в своей таблице.

Рис. 3. Изучение МАС-адресов.