Коммутаторы используют MAC-адреса для передачи данных по сети через свою коммутирующую матрицу на соответствующий порт в направлении узла назначения. Коммутирующая матрица представляет собой интегрированные каналы и дополняющие средства машинного программирования, что позволяет контролировать пути прохождения данных через коммутатор. Чтобы коммутатор смог понять, какой порт необходимо использовать для передачи кадра одноадресной рассылки, сначала ему необходимо узнать, какие узлы имеются на каждом из его портов.
Коммутатор определяет способ обработки входящих кадров, используя для этого собственную таблицу МАС-адресов. Он создаёт собственную таблицу MAC-адресов, добавляя в нее MAC-адреса узлов, которые подключены к каждому из его портов. После внесения MAC-адреса для того или иного узла, подключённого к определённому порту, коммутатор сможет отправлять предназначенный для этого узла трафик через порт, который сопоставлен с узлом для последующих передач.
Если коммутатор получает кадр данных, для которого в таблице нет MAC-адреса назначения, он пересылает этот кадр на все порты, за исключением того, на котором этот кадр был принят. Если от узла назначения поступает ответ, коммутатор вносит MAC-адрес узла в таблицу адресов, используя для этого данные из поля адреса источника кадра. В сетях с несколькими подключёнными коммутаторами в таблицы MAC-адресов вносятся несколько MAC-адресов портов, соединяющих коммутаторы, которые отражают элементы за пределами узла. Как правило, порты коммутатора, используемые для подключения двух коммутаторов, имеют несколько MAC-адресов, внесённых в соответствующую таблицу.
Чтобы увидеть, как это реализуется, просмотрите каждый шаг на рис. 1—6.
Описание этого процесса приведено ниже.
Шаг 1. Коммутатор получает кадр широковещательной рассылки от PC1 на порт 1.
Шаг 2. Коммутатор вводит МАС-адрес источника и порт коммутатора, получившего кадр, в таблицу МАС-адресов.
Шаг 3. Поскольку адрес назначения широковещательный, коммутатор рассылает кадр по всем портам, кроме порта, по которому он был получен.
Шаг 4. Устройство назначения отвечает на широковещательную рассылку индивидуальным кадром по адресу PC1.
Шаг 5. Коммутатор добавляет МАС-адрес источника PC2 и номер порта коммутатора, получившего кадр, в таблицу МАС-адресов. Адрес назначения кадра и соответствующий порт находятся в таблице МАС-адресов.
Шаг 6. Теперь коммутатор может пересылать кадры между устройствами источника и назначения без лавинной рассылки, поскольку у него есть записи в таблице МАС-адресов, которые идентифицируют соответствующие порты.
Примечание. Таблицу MAC-адресов иногда называют таблицей ассоциативной памяти (CAM). Хотя понятие «таблица ассоциативной памяти» используется относительно часто, в этом курсе мы будем называть её таблицей MAC-адресов.