【网络】交换机的工作原理
起序：交换机是二层设备，只看帧头帧尾，主要是检查帧头，不会解封装 MAC 帧，也不看帧头中的类型，只看 源 MAC 地址 和 目 MAC 地址 。
文章文字篇幅略长，请读者耐心读完。
一、网络拓扑图
拓扑图中的
主机名、IP 地址、MAC 地址都是假设的，为了更直观，表格展示：
| 主机名 | IP 地址 | MAC 地址 |
|---|---|---|
| PC1 | 192.168.1.1 | AA |
| PC2 | 192.168.1.2 | BB |
| PC3 | 192.168.1.3 | CC |
| PC4 | 192.168.1.4 | DD |
二、PC1 -> PC4（请求）
描述交换机的 工作原理 ，假设两个交换中的 MAC 地址表 都是空的，以上面网络拓扑图为案例。
下面图片显示的就是
PC1发送HTTP请求给PC4在 MAC 层的MAC 帧格式，为了清晰了解MAC 帧格式，图片有对应关系。点赞谢谢。
主机 PC1将MAC 帧传入到交换机 sw1中，第一件事就是将帧中的源 MAC 地址（AA）以及端口（Fa0/1）的对应关系存放在自己的MAC 地址表中。
此时
交换机 sw1（注：这是 sw1）的MAC 地址表中的内容
| Vlan | MAC Address | Type | Ports |
|---|---|---|---|
| 1 | AA | DYNAMIC | Fa0/1 |
交换机 sw1会根据帧中的目的 MAC 地址（DD），查询自己的MAC 地址表中是否有关于目的 MAC 地址（DD）和接口的对应关系，从上方可以看出，此时MAC 地址表中是不存在目的 MAC 地址（DD）以及对应接口记录的。- 如果没有，
交换机 sw1会把帧克隆 N 份，向除传入交换机的其他所有的接口广播出去。图片中除了接口Fa0/1，其他两个接口（Fa0/2、Fa0/3）都会传输交换机 sw1广播出来的帧。 主机 PC2收到帧之后，解封装帧时，如果发现帧中的目的 MAC 地址不是自己MAC地址，就会把帧丢弃。交换机 sw2收到交换机 sw1转发出来的帧后，第一件事就是将帧中的源 MAC 地址以及端口（Fa0/3）的对应关系存放在自己的MAC 地址表中。
此时
交换机 sw2（注：这是 sw2）的MAC 地址表中的内容
| Vlan | MAC Address | Type | Ports |
|---|---|---|---|
| 1 | AA | DYNAMIC | Fa0/3 |
-
交换机 sw2会根据帧中的目的 MAC 地址（DD），查询自己的MAC 地址表中是否有关于目的 MAC 地址（DD）和接口的对应关系，从上方可以看出，此时MAC 地址表中是不存在目的 MAC 地址（DD）以及对应接口记录的。 -
如果没有，
交换机 sw2会把帧克隆 N 份，向除传入交换机的其他所有的接口广播出去。图片中除了接口Fa0/3，其他两个接口（Fa0/1、Fa0/2）都会传输交换机 sw2广播出来的帧。 -
主机 PC3收到帧之后，解封装帧时，如果发现帧中的目的 MAC 地址不是自己MAC地址，就会把帧丢弃。 -
主机 PC4收到帧之后，解封装帧时，如果发现帧中的目的 MAC 地址是自己 MAC地址，就会一层一层的将MAC 帧解开：
-
MAC 层解封装帧头帧尾 -
IP 层解封装IP 数据报 -
传输层解封装TCP/UDP 报文段 -
应用层解封装HTTP 请求
注：交换机是学习 帧中的源 MAC 地址 以及 录入端口（本地端口） 的对应关系，学完之后形成 MAC 地址表，所以交换机的 MAC 地址表 中只有别人的 MAC 地址 和自己 本地端口 的对应关系。
三、PC4 -> PC1（响应）
下面图片显示的就是
PC4发送HTTP响应给PC1在 MAC 层的MAC 帧格式，为了清晰了解MAC 帧格式，图片有对应关系。点赞谢谢。
主机PC4将MAC 帧传入到交换机 sw2中，第一件事就是将帧中的源 MAC 地址（DD）以及端口（Fa0/3）的对应关系存放在自己的MAC 地址表中。
此时
交换机 sw2（注：这里是 sw2）的MAC 地址表中的内容
| Vlan | MAC Address | Type | Ports |
|---|---|---|---|
| 1 | AA | DYNAMIC | Fa0/3 |
| 2 | DD | DYNAMIC | Fa0/2 |
交换机 sw2会根据帧中的目的 MAC 地址（AA），查询自己的MAC 地址表中是否有关于目的 MAC 地址（AA）和接口的对应关系，从上方可以看出，此时目的 MAC 地址（AA）对应的接口是Fa0/3，所以就不用广播了。交换机 sw1收到交换机 sw2转发出来的帧后，第一件事就是将帧中的源 MAC 地址（DD）以及端口（Fa/03）的对应关系存放在自己的MAC 地址表中。
此时
交换机 sw1（注：这里是 sw1）的MAC 地址表中的内容
| Vlan | MAC Address | Type | Ports |
|---|---|---|---|
| 1 | AA | DYNAMIC | Fa0/1 |
| 2 | DD | DYNAMIC | Fa0/3 |
交换机 sw1会根据帧中的目的 MAC 地址（AA），查询自己的MAC 地址表中是否有关于目的 MAC 地址（AA）和接口的对应关系，从上方可以看出，此时目的 MAC 地址（AA）对应的接口是Fa0/1，所以就不用广播了。主机 PC1收到帧之后，解封装帧时，如果发现帧中的目的 MAC 地址是自己 MAC地址，就会一层一层的将MAC 帧解开：
-
MAC 层解封装帧头帧尾 -
IP 层解封装IP 数据报 -
传输层解封装TCP/UDP 报文段 -
应用层解封装HTTP 响应
主机 PC1 就会在浏览器上看到解析 HTTP 响应的页面了。
如果对您有帮助，点个赞再走吧。