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ネットワークスイッチはIP対応ですか?

ネットワーキングについていくつかの非常に些細な基本的な質問がありますが、それに関するさまざまな情報を見つけたので、これを解決したいと思いました。

私が理解している限り、ネットワークスイッチは、レシーバーが配置されていることがわかっているポートにのみパケットを伝播するように「インテリジェントに」トラフィックを処理します(ブルートフォースがすべてのデータをすべてのポートに送信するハブとは対照的に)。

  • 正しい?

そのため、スイッチはそれに接続されているホストのすべてのアドレスを記憶する必要があります。ホストが見つからない場合、パケットはデフォルトルートに送信されます(通常、より広いネットワークへのアップリンク)。

  • 正しい?

今私の主な質問は:

  • スイッチは決定を計算するためにIPアドレスまたはMACアドレスを記憶していますか?
13
The Shurrican

これは、使用しているスイッチの種類によって異なります。

非常に基本的なタイプはリンク層で動作し、IPアドレスを認識しません。運用にはMACアドレスを使用します。これらのスイッチは、多くの場合、管理されていません。

ただし、アクセス制御リストなどのIP層で機能を提供するよりインテリジェントなスイッチもあり、これらはIPアドレスを認識しています。一般に、これらのスイッチは管理されます。つまり、ユーザーはさまざまなオプションを構成できるように、Webインターフェイスまたはコンソールインターフェイス(あるいはその両方)を備えています。ただし、追加機能は基本的なスイッチ機能の上で機能します。

スイッチは、トラフィックをリッスンすることにより、ポートに接続されたデバイスのMACアドレスを「学習」し、それらを使用して着信データグラムの送信先を決定します。スイッチは一般にルーティングを実行しません。これは通常ルーターによって行われ、ルーターによって送信されたデータグラムはリンク層アドレス(イーサネットネットワークのMACアドレス)を使用してパケットをネクストホップに送信します。

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wolfgangsz

@wolfgangszと@sleskeからの回答を少し追加するだけで、標準スイッチは、すでに述べたように、純粋にレイヤー2デバイスであるため、MACアドレスしか認識しないことを強調しておく必要があります。

「パケット」は一般的な用語としてよく使用されますが、レイヤー2のプロトコルデータユニット(PDU)は「フレーム」であり、レイヤー3のPDUはパケットです。

「マルチレイヤースイッチ」は、従来のルーターとは異なり、VLAN to VLANある物理インターフェースから別の物理インターフェースへ。

スイッチがVLANをサポートしている場合(これが必ずしもマルチレイヤースイッチになるわけではありません)、不明な宛先MACアドレスを持つフレームは、メンバーであるすべてのポート(フラッディングと呼ばれる)から送信されます同じVLAN=はブロードキャストドメインであり、フレームはブロードキャストドメインの境界を超えないため、VLANはパケットが受信されたためです。

編集:完全を期すために、VLANをサポートするスイッチはトランクポートもサポートすることにも言及する必要があります。これらは拡張フレームを使用して、複数のVLANからのトラフィックを単一の物理リンクで伝送できるようにします。

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blankabout

私が理解している限り、ネットワークスイッチは、レシーバーが配置されていることがわかっているポートにのみパケットを伝播するように「インテリジェントに」トラフィックを処理します(ブルートフォースがすべてのデータをすべてのポートに送信するハブとは対照的に)。

はい、そうです。

そのため、スイッチはそれに接続されているホストのすべてのアドレスを記憶する必要があります。ホストが見つからない場合、パケットはデフォルトルートに送信されます(通常、より広いネットワークへのアップリンク)。

そうですねスイッチがどのホストがどのポートに接続されているかを記憶していることは事実です(通常、ポートに到着するパケットのMACアドレスを監視することによって)。ただし、スイッチは通常、「デフォルトルート」を認識しません。これは、上位ネットワーク層の概念であるためです。スイッチは、OSIモデルのレイヤー2(データリンクレイヤー)で機能します。 「デフォルトルート」は、ルーティングに使用される概念であり、レイヤー3(ネットワークレイヤー)で発生します。

したがって、スイッチには「デフォルトルート」はありません。宛先MACアドレスがわからない場合は、すべてのポートにパケットを送信するだけです(少なくとも最初は、実行できるのはこれだけです。これは「フラッディング」と呼ばれます)。いずれにせよ、イーサネットでは、各パケットはローカルMACアドレスにアドレス指定する必要があります、それ以外の場合、パケットは到着しません。 「インターネットに」送信されたパケットは、ローカルMACアドレスの宛先、つまりネットワークのデフォルトゲートウェイのアドレスを取得します。スイッチはこのパケットをデフォルトゲートウェイに渡すだけであり、ゲートウェイ(レイヤー3で動作)は、パケットに埋め込まれたIPアドレスから「実際の」宛先を読み取り、途中で送信します。

スイッチは決定を計算するためにIPアドレスまたはMACアドレスを記憶していますか?

上記で説明したように、スイッチは下位レベルの抽象化で機能するため、IPに依存しません。したがって、MACアドレスのみです。

1つの複雑化:wolfgangszの回答で説明されているように、レイヤー3でも動作するスイッチ(いわゆる マルチレイヤースイッチ )があります 。これらは少し複雑で、IPアドレスなどを処理できます。

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sleske
1
Peter K.