एक स्विच को कैसे पता चलता है कि एक फ़्रेम कहाँ भेजना है?

एक स्विच ट्रैफ़िक देखकर सीखता है: जब एक फ़्रेम आता है, तो वह स्रोत MAC एड्रेस और जिस पोर्ट से वह आया था उसे रिकॉर्ड करता है। समय के साथ यह एड्रेस को पोर्ट से मैप करने वाली एक टेबल बनाता है, ताकि वह एक फ़्रेम को केवल उसके गंतव्य की ओर वाले पोर्ट से अग्रेषित कर सके, केवल तभी सभी पोर्ट्स पर फ़्लड करता है जब गंतव्य अभी भी अज्ञात हो।

VLAN क्या है?

एक वर्चुअल LAN एक भौतिक स्विच (या स्विचों के सेट) को कई तार्किक ब्रॉडकास्ट डोमेन में विभाजित करता है। विभिन्न VLANs में होस्ट ऐसे व्यवहार करते हैं जैसे कि वे अलग-अलग स्विच पर हों, जो सुरक्षा और अलगाव में सुधार करता है और प्रशासकों को उपकरणों को तार्किक रूप से समूहित करने की अनुमति देता है बजाय इसके कि वे भौतिक रूप से कहाँ प्लग किए गए हैं।

स्विच्ड लोकल एरिया नेटवर्क

एक स्विच्ड लोकल एरिया नेटवर्क सीमित क्षेत्र के भीतर के होस्ट्स को लिंक-लेयर स्विचों के माध्यम से जोड़ता है जो MAC एड्रेस के आधार पर फ़्रेमों को अग्रेषित करते हैं, नेटवर्क टोपोलॉजी को स्वचालित रूप से सीखते हैं और इसे अलग-अलग कोलिजन डोमेन में विभाजित करते हैं।

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Definition

एक स्विच्ड लोकल एरिया नेटवर्क एक लोकल-एरिया नेटवर्क है जिसमें लिंक-लेयर स्विच होस्ट्स को आपस में जोड़ते हैं और गंतव्य MAC एड्रेस के आधार पर चुनिंदा रूप से फ़्रेमों को अग्रेषित करते हैं, स्वचालित रूप से यह सीखते हुए कि कौन से एड्रेस किन पोर्ट्स के माध्यम से पहुंच योग्य हैं।

Scope

यह विषय स्विच्ड LANs के संचालन को कवर करता है: लिंक-लेयर (MAC) एड्रेसिंग, एड्रेस रेज़ोल्यूशन प्रोटोकॉल जो IP एड्रेस को लोकल लिंक पर MAC एड्रेस से मैप करता है, कैसे लर्निंग स्विच फ़्रेमों का अवलोकन करके फ़ॉरवर्डिंग टेबल बनाते हैं, कैसे वे एक सिंगल ब्रॉडकास्ट डोमेन को बनाए रखते हुए कोलिजन डोमेन को सेगमेंट करते हैं, और वर्चुअल LANs (VLANs) जो एक भौतिक स्विच को लॉजिकल नेटवर्क में विभाजित करते हैं। इसमें विशिष्ट ईथरनेट फ़्रेम प्रारूप और स्विचिंग हार्डवेयर शामिल नहीं हैं, जिन्हें समर्पित ईथरनेट विषय में वर्णित किया गया है, और नेटवर्क लेयर का क्रॉस-नेटवर्क रूटिंग भी शामिल नहीं है।

Core questions

लिंक-लेयर (MAC) एड्रेस कैसे संरचित होते हैं, और वे IP एड्रेस से कैसे भिन्न होते हैं?
एड्रेस रेज़ोल्यूशन प्रोटोकॉल एक लोकल लिंक पर एक IP एड्रेस को MAC एड्रेस से कैसे मैप करता है?
एक स्विच होस्ट्स के स्थान को कैसे सीखता है और अपनी फ़ॉरवर्डिंग टेबल कैसे बनाता है?
स्विच एक सिंगल ब्रॉडकास्ट डोमेन को बनाए रखते हुए कोलिजन डोमेन को कैसे सेगमेंट करते हैं?
वर्चुअल LANs (VLANs) क्या हैं, और उनका उपयोग क्यों किया जाता है?

Key concepts

MAC (लिंक-लेयर) एड्रेस
एड्रेस रेज़ोल्यूशन प्रोटोकॉल (ARP)
लिंक-लेयर स्विच
स्विच फ़ॉरवर्डिंग टेबल
सेल्फ-लर्निंग
कोलिजन डोमेन और ब्रॉडकास्ट डोमेन
वर्चुअल LANs (VLANs)
स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल

Key theories

सेल्फ-लर्निंग, पारदर्शी स्विचिंग: एक ईथरनेट स्विच प्रत्येक फ़्रेम के स्रोत MAC एड्रेस और इनकमिंग पोर्ट को रिकॉर्ड करता है, एक फ़ॉरवर्डिंग टेबल बनाता है जो इसे बाद के फ़्रेमों को केवल गंतव्य की ओर वाले पोर्ट से भेजने की अनुमति देता है; यह लर्निंग स्वचालित और होस्ट्स के लिए पारदर्शी होती है।
एड्रेस रेज़ोल्यूशन: क्योंकि होस्ट एक-दूसरे के IP एड्रेस जानते हैं लेकिन लिंक डिलीवरी के लिए MAC एड्रेस की आवश्यकता होती है, एड्रेस रेज़ोल्यूशन प्रोटोकॉल एक लोकल IP एड्रेस के अनुरूप MAC एड्रेस के लिए एक क्वेरी प्रसारित करता है और उत्तर को कैश करता है, नेटवर्क और लिंक लेयर को जोड़ता है।
कोलिजन-डोमेन सेगमेंटेशन और VLANs: स्विच कोलिजन को व्यक्तिगत लिंक तक सीमित करते हैं और सुरक्षा और प्रबंधन क्षमता के लिए ब्रॉडकास्ट ट्रैफ़िक को अलग करने और भौतिक वायरिंग से स्वतंत्र रूप से होस्ट्स को समूहित करने के लिए तार्किक रूप से वर्चुअल LANs में विभाजित किए जा सकते हैं।

Clinical relevance

स्विच्ड LANs एंटरप्राइज़, कैंपस और डेटा-सेंटर नेटवर्क के रोजमर्रा के बिल्डिंग ब्लॉक हैं। सेल्फ-लर्निंग स्विच प्लग-एंड-प्ले लोकल नेटवर्किंग को संभव बनाते हैं, VLANs एक भौतिक इंफ्रास्ट्रक्चर को अलगाव और सुरक्षा के लिए कई लॉजिकल नेटवर्क की सेवा करने देते हैं, और ARP और ब्रॉडकास्ट डोमेन को समझना कनेक्टिविटी समस्याओं, ब्रॉडकास्ट स्टॉर्म और एड्रेस संघर्षों के निदान के लिए आवश्यक है।

History

प्रारंभिक LANs साझा मीडिया का उपयोग करते थे जहाँ सभी होस्ट एक कोलिजन डोमेन साझा करते थे। पारदर्शी ब्रिज, और रेडिया पर्लमैन का स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल जो उनके बीच लूप को रोकता था, ने कई सेगमेंट को सुरक्षित रूप से जोड़ने की अनुमति दी। एड्रेस रेज़ोल्यूशन प्रोटोकॉल (RFC 826, 1982) ने IP को ईथरनेट एड्रेसिंग से जोड़ा। ब्रिज उच्च-पोर्ट-घनत्व स्विच में विकसित हुए, LANs को पूरी तरह से स्विच्ड, फुल-डुप्लेक्स नेटवर्क में बदल दिया जिसमें VLAN समर्थन था।

Key figures

Radia Perlman
David C. Plummer
Larry L. Peterson

Seminal works

kurose2021
rfc826

Frequently asked questions

एक स्विच को कैसे पता चलता है कि एक फ़्रेम कहाँ भेजना है?: एक स्विच ट्रैफ़िक देखकर सीखता है: जब एक फ़्रेम आता है, तो वह स्रोत MAC एड्रेस और जिस पोर्ट से वह आया था उसे रिकॉर्ड करता है। समय के साथ यह एड्रेस को पोर्ट से मैप करने वाली एक टेबल बनाता है, ताकि वह एक फ़्रेम को केवल उसके गंतव्य की ओर वाले पोर्ट से अग्रेषित कर सके, केवल तभी सभी पोर्ट्स पर फ़्लड करता है जब गंतव्य अभी भी अज्ञात हो।
VLAN क्या है?: एक वर्चुअल LAN एक भौतिक स्विच (या स्विचों के सेट) को कई तार्किक ब्रॉडकास्ट डोमेन में विभाजित करता है। विभिन्न VLANs में होस्ट ऐसे व्यवहार करते हैं जैसे कि वे अलग-अलग स्विच पर हों, जो सुरक्षा और अलगाव में सुधार करता है और प्रशासकों को उपकरणों को तार्किक रूप से समूहित करने की अनुमति देता है बजाय इसके कि वे भौतिक रूप से कहाँ प्लग किए गए हैं।