Múltiplos interruptores - como funciona?

Question

Eu estava lendo sobre hardware de rede há algum tempo e descobri uma explicação sobre como os switches de rede funcionam - basicamente, ele disse que um switch mantém um banco de dados interno de qual endereço MAC está conectado a cada porta e quando recebe um pacote , ele procurará o MAC de destino em seu banco de dados e encaminhará o pacote para a porta correta.

Isso me fez pensar - o que acontece se você tiver switches conectados a switches, assim:

Computer A
    |
 Switch 1
    |
 Switch 2
    |
Computer B

Parte da minha rede doméstica é configurada assim, então claramente ainda funciona de alguma forma. Mas se o Computador A quiser enviar um pacote para o Computador B, como o Switch 1 saberá encaminhar o pacote para o Switch 2? Como o Switch 1 não está diretamente conectado ao Computador B, como ele pode ter o endereço MAC do Computador B em seu banco de dados, se o Switch 2 não fornecer o Switch 1 com essa informação?

    

Answer 1

Se o Comutador 1 não souber para qual porta o quadro (não o pacote!) deve ir, ele inundará todas as portas (exceto a porta de origem do quadro). Uma dessas portas será conectada ao Comutador 2, o que significa que o Comutador 2 obtém o quadro.

Se o Switch 2 não souber para qual porta o frame deve ir, ele inundará todas as portas (exceto a porta da qual o quadro se originou). Uma dessas portas será conectada ao computador B.

Então, o computador B eventualmente recebe o quadro, enquanto todos os outros dispositivos o ignoram.

Agora você pode conectar os pontos. Quando o Computador B responder, o Comutador 2 aprenderá que os quadros destinados ao Computador A vão para a porta que possui o Comutador 1 conectado a ele e o Comutador 1 aprenderá que os quadros destinados ao Computador B vão para a porta que possui o Comutador 2 conectado a ele.

    

Answer 2

A porta física em um switch conta como camada OSI 1. Todos os endereços MAC que chegam a essa porta específica representam endereços físicos de dispositivos de rede (camada 2 OSI). Em cada porta ativa, pode haver 0, 1 ou mais endereços MAC (ou CAM ou o nome do fabricante do switch). Na verdade, o switch não tem a menor idéia do tipo de dispositivo conectado sem informações adicionais (o administrador ou algum protocolo especialmente projetado informa mais).

Portanto, ao conectar um comutador a outro comutador, todos os endereços MAC que um comutador conhece podem ser replicados para outro comutador. Se for um switch fictício, todos os endereços MAC contribuem para a mesma LAN sem nome. Se for melhor, pode ter configurado várias LANs virtuais (VLAN) e cada VLAN tem seu próprio conjunto de endereços MAC. Eles podem ser repetidos em mais de uma VLAN.

Se um switch recebe o mesmo endereço físico através de mais de uma interface, ele geralmente é detectado e contado como "MAC flapping". Isso significa que o switch não pode ter certeza de qual porta um pacote com determinado endereço MAC deve ser enviado.

Os switches geralmente esquecem o endereço MAC em uma porta, se ela não aparecer nos últimos minutos. Isso é bom; caso contrário, os switches podem receber muita informação que pode ser contraditória ao longo do tempo.

Ocasionalmente, devido a um erro de rede ou um ataque de hackers dentro de uma rede, alguns dispositivos podem gerar muitos anúncios MAC. Se o número de endereços MAC anunciados for muito alto para que o switch lembre, ele pode decidir esquecer a entrega de pacotes ideal. Se não tiver certeza, em qual porta reside um endereço MAC, um pacote pode ser transmitido para todas as portas como uma transmissão (um ataque com nome arp-spoofing foi bem-sucedido).

Se o administrador está ciente dos riscos potenciais, ele pode colocar um limite em quantos endereços MAC diferentes podem aparecer em cada porta. Se é sabido que através de uma porta apenas um computador de cada vez é conectado, então ele pode ser configurado como "podemos ter apenas um mac" (o tipo de porta no seu esboço do Computador A para o Switch 1). Se não for conhecido, ou se outro switch estiver conectado a uma porta, o limite pode ser razoavelmente aumentado ou mesmo deixado como ilimitado (em um switch médio, o unlimited é de fato alguns milhares).

Espero que ajude.