在数据链路层扩展以太网#

扩展的以太网 · 第二讲 视频讲解 https://www.bilibili.com/video/BV1DVn96REUE/

一句话#

上一集把线接长了，冲突域一点没拆开；这一集换到数据链路层，用网桥（以及它长大后的以太网交换机）按 MAC 地址转发，把一个大冲突域切成好几个小的。

一、病根在哪#

集线器只做一件事：收到什么比特就转发什么比特，它不看地址、不存缓冲、不做判断。

所以级联再多集线器，所有站仍然处在同一个冲突域里，仍然要跑 CSMA/CD 抢线。机器翻倍，带宽不涨。

要真正分开，设备必须认得帧里的目的地址。

二、网桥：按 MAC 地址转发#

网桥（bridge）工作在数据链路层，它的动作只有两个：

        ┌── A          ┌── C
  网段1 ┤              ┤ 网段2
        └── B  ── 网桥 ──  D
              口1      口2

• A 发给 D：帧从口 1 进来，查表知道 D 在口 2 → 从口 2 转发
• B 发给 A：帧从口 1 进来，查表知道 A 也在口 1 → 同一侧，直接丢掉

注意「过滤」这个词在教材里就是这意思：该丢的丢掉，省下的带宽就是网桥赚的。

三、关键收益：冲突域被拆开了#

网桥的每一个端口各自是一个冲突域。

所以左边网段里的 A、B 互发，和右边网段里的 C、D 互发，可以同时进行，互不干扰。

但是——网桥不拆广播域。一个广播帧进来，网桥照样往所有其他端口转发，全网还是都收得到。这一点留到下一集（VLAN）。

四、转发表是自己学出来的（重点）#

网桥里的转发表（也叫转发数据库）不需要人工配置，是自学习得来的。

规则只有两条：

收到一帧，先记下：源 MAC → 从哪个端口进来的
然后再查：目的 MAC 在哪个端口
    ├─ 查得到，且不是进来的口 → 从那个口转发
    ├─ 查得到，就是进来的口   → 丢掉（过滤）
    └─ 查不到                 → 向除进来之外的所有口转发（泛洪）

教材的经典例子（两个网段、四台站）：

几轮下来，表就自己长全了。从头到尾没有人配过它一句。

表项是有 aging time（老化时间） 的，长期不出现的表项会被删掉——否则机器换端口后表就错了。教材正文未展开，这里只作补充。

五、网桥长大：以太网交换机#

以太网交换机（switch）本质上就是一个多端口网桥。

• 2 个口叫网桥，24 个口叫交换机，干的是同一件事
• 交换机内部有一块高带宽的交换结构，可以让多个端口同时转发，不像早期网桥只能一个一个来

两种交换方式：

六、为什么交换机上不用跑 CSMA/CD#

既然每对端口各有各的信道、收发还能同时进行，根本撞不上，那套「先听后发、边发边听、撞了就退避」的规矩自然就不需要了。

这也解释了一个常见误解：交换机端口不跑 CSMA/CD，但集线器组网必须跑。看设备，不看「是不是以太网」。

七、这一讲的结论#

网桥和交换机做成了三件事：

1. 拆冲突域 —— 每个端口一个
2. 按地址转发 —— 查表决定转发还是丢掉
3. 自学习 —— 转发表自己长出来，不用人配

但有一件事它做不了：

广播域还是一个圈。 一个广播帧，所有站照样都得收。

网越扩越大，广播帧越来越多，就会挤占带宽、影响安全。下一集用 VLAN 把广播域也切开。

依据表#

说明：本片把「口 1 / 口 2」画成圆形标号，转表里的数字即对应该标号。