ネットワークスイッチはIP対応ですか?


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ネットワーキングに関する非常に些細な基本的な質問がいくつかありますが、それに関するさまざまな情報を見つけたので、これを解決したかっただけです。

私が理解している限り、ネットワークスイッチは、受信者が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方法でトラフィックを「インテリジェントに」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のに対して)。

  • 正しい?

そのため、スイッチは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(通常、より広いネットワークへのアップリンク)に送信されます

  • 正しい?

今、私の主な質問は次のとおりです。

  • 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?

回答:


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まあ、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。それらは操作に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インテリジェントスイッチもあり、これらはIPアドレスを認識しています。一般的に、これらのスイッチは管理されます。つまり、ユーザーが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(またはその両方)を備えています。ただし、追加の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で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。一般に、スイッチは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る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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VLANはIP層ではありません。これらはレイヤー2で動作します。ただし、ほとんどのレイヤー2 + 3スイッチでは、VLANインターフェイスにIPアドレスを割り当てることができます。おそらくそれがあなたの意図したことでしょう。
-gravyface

@gravyface-私は先に進み、それを修正しました。それ以外の場合は良い答えなので、+ 1。
EEAA

L3スイッチの非管理VLANにのみIPを割り当てることができます。
モーロ

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ただし、最も一般的な機能-および人々がそれらを使用する本当の理由-は、VLAN間のルーティング用です。これにより、イントラネット通信のためにルーターまでずっと行く必要がなくなります。ルーターはWANトラフィックの処理でビジーであり、十分な大きさのネットワークとスティック上のルーター構成を考えるとボトルネックになる可能性があります。ディストリビューションおよびコアレイヤースイッチでは、ルーターではなくこのルーティングを処理するのが一般的です。
ベーコンビット

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@wolfgangszと@sleskeからの回答に少しだけ追加するために、すでに述べたように、標準スイッチは純粋にレイヤー2デバイスであり、MACアドレスのみを理解することを強調する必要があります。

「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。

「マルチレイヤスイッチ」は、従来のルーターとは異なり、ある物理インターフェイスから別の物理インターフェイスにではなく、VLANからVLANにパケットをルーティングするルーターを含むスイッチと考えることができます。

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)、未知の宛先MACアドレスを持つフレームは、パケットと同じVLANのメンバーであるすべてのポート(フラッディング)から送信されます VLANはブロードキャストドメインであり、フレームがブロードキャストドメインの境界を越えないため、受信されました。

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言及する必要があります。これらは、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拡張フレームを使用します。


ここにいくつかの良い情報があります。レイヤー2/3スイッチの説明を追加するために、よりコンテキスト化され、wolfgangszを組み合わせることもできるようです。
ジェームズバーネット

どうすればいいのか、とってもうれしいアイデアがあれば、私は以前のレベルで高度なレベルのシスコトレーナーを務めていたので、必要なだけ拡張できます。
blankabout

私の以前のコメントに@JamesBarnettに入れているはず
blankabout

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私が理解している限り、ネットワークスイッチは、受信者が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方法でトラフィックを「インテリジェントに」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のに対して)。

はい、それは正しいです。

そのため、スイッチは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(通常、より広いネットワークへのアップリンク)に送信されます

まあ、そうではありません。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のは事実です(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り)。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、上位の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)で動作します。「デフォルトルート」は、レイヤ3(ネットワークレイヤ)で発生するルーティングに使用される概念です。

したがって、スイッチには「デフォルトルート」がありません。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、できることはこれだけです-これは「フラッディング」として知られています)。いずれにしても、イーサネットでは、各パケットローカルMACアドレスにアドレス指定する必要があります。そうしないと、パケットは到着しません。「インターネットへ」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、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?

上で説明したように、スイッチは抽象度が低いため、IPに依存しません。したがって、MACアドレスのみ。

一の複雑:ASがwolfgangszの答えで説明し、そこであり、また(いわゆるレイヤ3で動作するスイッチマルチレイヤスイッチで)。これらはもう少し複雑で、IPアドレスなどを処理できます。


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@downvoter:なぜですか?
ピーターK.

stackexchangeは、テキスト内の完全な答えを好きなのでDownvoteはおそらくだった、答えにリンクしていない
グレッグ

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5.5年以上前の@greggは、それほど一般的ではありませんでした。:-)
ピーターK.
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