Ein Switch funktioniert, indem er lernt, welche MAC-Adressen (Media Access Control) an welchen Ports liegen. MAC-Adressen sind eindeutige Kennungen, die Netzwerkgeräten zugewiesen werden und zur Weiterleitung des Datenverkehrs verwendet werden. Wenn ein Switch einen Nachrichtenrahmen empfängt, prüft er die Ziel-MAC-Adresse im Rahmen. Wenn der Switch weiß, an welchem Port sich die Ziel-MAC-Adresse befindet, leitet er den Frame an diesen Port weiter. Wenn der Switch nicht weiß, an welchem Port sich die Ziel-MAC-Adresse befindet, sendet er den Frame an alle Ports außer dem Port, an dem er empfangen wurde.
Normalerweise lernen Switches MAC-Adressen, indem sie den Datenverkehr im Netzwerk ausspionieren. Wenn ein Switch einen Frame erkennt, fügt er die Quell-MAC-Adresse zusammen mit dem Port, auf dem der Frame empfangen wurde, zu seiner MAC-Adresstabelle hinzu. Der Switch verwaltet diese MAC-Adresstabelle und aktualisiert sie bei Bedarf.
Der Weiterleitungsprozess in einem Switch umfasst die folgenden Schritte:
- Zunächst empfängt der Switch den Frame auf einem seiner Ports.
- Es liest die Ziel-MAC-Adresse aus dem Frame-Header.
- Abhängig davon, welcher Port über die entsprechende Switch-Fabric verfügt, wird der Frame darüber gesendet.
Wenn die Ziel-MAC-Adresse in der Tabelle vorhanden ist, wird der eingehende Frame direkt über den zugehörigen Port gesendet, ohne dass eine Überflutung erforderlich ist.
Switches können auch so konfiguriert werden, dass sie Datenverkehr basierend auf anderen Kriterien weiterleiten, beispielsweise IP-Adressen oder VLANs (virtuelle LANs).
Durch das Erlernen der MAC-Adressen an welchen Ports können Switches Nachrichtenrahmen effizient weiterleiten und den Netzwerkverkehr reduzieren.
