MACアドレスは認識しているが、送信PCは宛先MACのMACを認識していない場合のスイッチの動作

4台のPCがスイッチに接続され、このスイッチはMACアドレスを認識しています（4台すべてのPC）。コンピューターAとコンピューターDは以前に通信したことがないため、両者のARPテーブルは互いのMACアドレスで更新されません。

コンピューターAはコンピューターDと通信したいため、コンピューターDのMACアドレスのARP要求を送信します。このARPはブロードキャストメッセージになります（ARPパケットの宛先MACとしてFF：FF：FF：FF：FF：FFを使用）。

コンピューターDのMACを既に認識しているがコンピューターAは認識していないため、スイッチがどのようにそれを取得するかを理解したいと思います。スイッチは、コンピューターDにARPメッセージ（ブロードキャスト）に応答させるか、そのARP要求をドロップしてコンピューターAのパケットをコンピューターDに直接ルーティングさせますか（スイッチは既にコンピューターDのMACを認識しているため）？

もちろん、ARP要求は通過します。

スイッチはARPを認識しません。イーサネット（つまり、イーサネットフレーム上のMACアドレス）のみを認識し、その上のプロトコルは認識しません。（一部のスイッチは、IGMPスヌーピングなどの高度な機能を提供しますが、ここでは関係ありません。）

ブロードキャストメッセージであるため、すべての（接続された）ポートに配信する必要があります。スイッチが気にするのはそれだけです。それが本当にコンピュータDに向けられていることを知ることはできません。

ARP要求は、「IPになんでもあります！MACアドレスは何ですか？」というメッセージです。ARPはレイヤー2アドレスの検出を処理しますが、IPアドレスに送信されているため、本質的にレイヤー3要求です。スイッチはレイヤー3で動作しません。

あなたが与えた例では、スイッチが知らないことを知っています。ARP要求のIPアドレスがコンピューターDに属していることを確認します。宛先MACアドレスはブロードキャストであり、それはスイッチが知っているか、または気にするすべてです。スイッチがブロードキャストMACを検出した場合、そのパケットはプレーンでシンプルにブロードキャストされます。

はい、そこにはレイヤー3スイッチがあり、技術的にはARPはレイヤー3プロトコルではないが、この例ではそれは重要ではないと指摘します。