波仔
📡 第二章 彻底理解L2交换机
📄 一句话概括

网桥是中继器加了一样东西：认识 MAC 地址。 认识地址，就能决定「这一帧该从哪个口出去」，冲突域第一次被切开了。

📝 本节和前面几节的关系

上一节的中继器什么也不判断，这一节加上了判断能力。 网桥是交换机的前身——把网桥做成多端口、用硬件实现，就是交换机。

一、多了「看地址」这一件事

网桥有两个口（或多口），它做三件事：看源地址学表、看目的地址查表、查不到就泛洪。

学表：收到一帧，把「源 MAC ＋ 从哪个口进来」记下来。 查表：目的 MAC 在表里、且出口不是入口，就从那个口转发。 泛洪：表里没有，或者目的是广播，就从除入口外所有口发出去。

表项有老化时间，一般 300 秒。不老化表会满，满了就学不进新地址，交换机只能退化成集线器。

二、冲突域被切开了

这是网桥最重要的贡献：每个口是一个独立的冲突域。左边在撞，右边照常通信。

但广播域没被切开：广播帧本来就要发到所有口，网桥照样泛洪。要切广播域得靠 VLAN 和路由器。

这一条到今天还在坑人：以为「加了交换机就隔离了广播」，其实没有。 一台交换机不加 VLAN，就是一个广播域。

三、网桥与交换机的区别

功能上没区别，区别在实现与端口数：

网桥：端口少（2 到 4 个），用软件查表，慢。1990 年代的东西。 交换机：端口多（8 到 48 个），用专用芯片查表，线速。

所以「交换机就是一个多端口网桥」这句话是对的。理解网桥就理解了交换机的全部逻辑——后面的 VLAN、生成树、端口安全，都是在网桥这套机制上长出来的。

四、动手 Demo：一台四口网桥怎么学表、怎么决定转发还是丢掉

这段喂八帧给一台四口网桥，逐帧打印「动作」与当时的 MAC 表。 看第 4 帧（命中转发）、第 7 帧（未知泛洪）、第 8 帧（命中转发）。

for i, (port, src, dst) in enumerate(frames, 1):
    mac[src] = port
    if dst not in mac:
        act = u"泛洪"
    elif mac[dst] == port:
        act = u"丢弃"
    else:
        act = u"转到 %d" % mac[dst]

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
一台网桥怎么学表、怎么决定转发还是丢掉
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**网桥比中继器多一样东西：它认识帧头里的 MAC 地址。**这就够了——认识地址，
就能决定「这一帧该从哪个口出去」，而不是无脑从所有口复制出去。

**它只做三件事**：看源地址学表、看目的地址查表、查不到就泛洪。老化靠一条定时器。

**跑一遍。**四个口，一串帧，看表怎么长出来：
  帧     入端口     源→目的     动作       表里现在有
  -------------------------------------------------------------------
  1      1          AA→BB       泛洪       AA@1
  2      2          BB→AA       转到 1     AA@1、BB@2
  3      1          AA→CC       泛洪       AA@1、BB@2
  4      3          CC→AA       转到 1     AA@1、BB@2、CC@3
  5      4          DD→BB       转到 2     AA@1、BB@2、CC@3、DD@4
  6      1          AA→DD       转到 4     AA@1、BB@2、CC@3、DD@4
  7      2          BB→ZZ       泛洪       AA@1、BB@2、CC@3、DD@4
  8      3          CC→BB       转到 2     AA@1、BB@2、CC@3、DD@4

**看第 4 帧**：CC 从 3 号口来，目的 AA 在 1 号口，网桥直接转到 1 号口，2、
4 号口上的设备根本收不到这一帧。**这就是「过滤」——中继器永远做不到。**

**看第 7 帧**：目的 ZZ 从没出现过，只能泛洪。泛洪是「不确定时的默认动作」，不是错误；
但如果 ZZ 一直不存在，这一帧就会一直泛洪下去，直到老化清掉它。

**老化时间一般是 300 秒**（5 分钟）。
表满了又不老化，新地址就学不进来，交换机只能退化成集线器——**这就是「MAC 地址数」这个规格的意义**。

第 4 帧最能说明问题：CC 从 3 号口来，目的 AA 在 1 号口，网桥直接转到 1 号口，2、 4 号口上的设备根本收不到。这就是「过滤」。中继器永远做不到这件事。

第 7 帧是泛洪：目的 ZZ 从没出现过，只能从所有口发出去。 泛洪不是错误，是「不确定时的默认动作」。 但一直泛洪就是问题——说明那个地址根本不存在，或者老化时间太长把无用记录留住了。

八帧下来表里长到 8 项，这就是学习的过程。 注意它只学源地址：目的地址永远不会被学进来——因为「我想发给谁」不代表「谁在那里」。

30 秒实验

  1. 在交换机上敲一条看 MAC 表的命令，数一下有多少项。
  2. 看表项里的「类型」一栏：动态、静态、还是系统保留。
  3. 找一条老化时间配置，看它是多少秒。

常见误区

  1. 以为网桥能隔离广播。广播照样泛洪。
  2. 以为表里会学目的地址。只学源地址。
  3. 以为老化时间越长越好。太长会占满表项，反而学不进新的。
自测三问（点开对答案） 1. 网桥做哪三件事？ —— 看源地址学表、看目的地址转发或丢弃、查不到就泛洪。 2. 网桥与中继器的根本区别？ —— 网桥认识 MAC 地址，能判断该从哪个口出去，因此能隔离冲突域。 3. 为什么网桥不能隔离广播域？ —— 广播帧本来就要发给所有人，网桥的处理就是泛洪到所有口。

下一节：网桥做成多端口、只留一个「共享介质」，就是最早期的集线器。

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