Switch

Grundkonfigurationer      |      Switchens boot-process

En switch använder MAC-adresser för att styra kommunikationen mellan anslutna nätverksenheter. Den består av integrerade kretsar och portar som möjliggör åtkomst till det lokala nätverket. Innan nätverksenheter kan kommunicera med varandra måste switchen först identifiera dem.

För att identifiera enheter bygger switchen upp en CAM-tabell (Content Addressable Memory). I denna tabell registreras varje enhets MAC-adress tillsammans med den port den är ansluten till.

När enheterna har identifierats kan switchen koppla ihop avsändare och mottagare genom att skapa en direkt koppling mellan deras respektive portar. Detta innebär att switchen endast vidarebefordrar data till rätt mottagare, till skillnad från en hubb som sänder data till alla anslutna enheter. För att detta ska fungera måste både avsändarens och mottagarens MAC-adresser vara registrerade i CAM-tabellen.

Detta illustreras i bilden nedan, där portar 1 och 4 kopplas samman. Avsändaren med MAC-adress EE skickar ett meddelande till mottagaren med MAC-adress EA.

Bild 1: Avsändarens och mottagarens MAC

Uppbyggande av en CAM-tabell

Bild 2: CMA-tabell byggs upp

Följande steg beskriver hur en switch bygger upp sin MAC-adresstabell (CAM-tabell) under kommunikationen mellan två datorer:

  1. PC1 skickar en ram till PC3.
    Switch S1 tar emot ramen via port 1.
  2. Avsändaradress analyseras.
    Switch S1 granskar avsändarens MAC-adress i ramen och jämför den med posterna i sin CAM-tabell.

    • Registrering av ny MAC-adress.
      Om avsändarens MAC-adress inte finns i CAM-tabellen, sparar switchen adressen tillsammans med den inkommande porten (port 1).
    • Uppdatering av befintlig post.
      Om MAC-adressen redan finns i tabellen, återställs tidsräknaren för posten. MAC-adresser sparas vanligtvis i fem minuter innan de tas bort om de inte används.
  3. Destinationsadress analyseras.
    Switch S1 kontrollerar destinations-MAC-adressen i ramen. Efter kontroller vidarebefordrar switchen ramarna till mottagare

    • Känd mottagare.
      Om destinationsadressen finns i CAM-tabellen, vidarebefordras ramen direkt till rätt port (t.ex. till PC3).
    • Okänd mottagare.
      Om destinationsadressen inte finns i tabellen, skickar switchen ramen till alla portar utom den port den kom ifrån (broadcast).
    • Broadcast-adress.
      Om destinationsadressen är en broadcast-adress (FF:FF:FF:FF:FF:FF), skickas ramen till samtliga portar förutom ingångsporten.
  4. Mottagaren svarar.
    PC3 svarar med en unicast-ram adresserad till PC1.

    • Registrering av mottagare.
      Switch S1 läser av avsändarens MAC-adress (PC3) i svaret och kopplar den till den inkommande porten.
  5. Etablerad kommunikation.
    Från och med nu kan switchen effektivt vidarebefordra ramar mellan PC1 och PC3, eftersom bådas MAC-adresser och tillhörande portar är registrerade i CAM-tabellen.

Grundkonfigurationer      |      Switchens boot-process