局域网的帧结构如图4.11所示。

图4.11 局域网帧结构^[12]

在以太网层2（以太网MAC层），报头包括目的地MAC地址和源MAC地址、以太网类型和长度（以太网II帧^[3]）和FCS。在层1，包括7B的前导码和1B的帧起始定界符（SOF）。

MAC地址由组织唯一标识符（Organizationally Unique Identifier，OUI）和唯一网络接口卡（Network Interface Card，NIC）字段组成。这两个字段都是3个8B，并且层2MAC地址总计达6个8B。MAC寻址支持单播、多播和广播地址。广播地址由所有1组成（FFFF FFFFFFFFH）。

MAC地址没有层次结构。某些MAC地址被保留并且具有特殊目的。MAC地址在层2域内是唯一的。

以太网类型字段包括在以太网II帧中。这指示以太网帧承载的协议。例如，8000H用于IPv4、86DDH用于IPv6、0806H用于ARP、8100H用于VLAN标记的帧。报头包括4B校验和，其在报头字段和数据（目的地地址、源地址、长度/类型、数据和填充）上计算。错误帧会被丢弃。

以太网桥在MAC层上工作，并且对网络级协议是透明的。在移动回传的情况下，网络级协议是IP。在层2之下，可以使用不同的以太网物理层。以太网桥可以在不同的以太网物理段之间转发流量，如图4.12所示。

以太网桥是IEEE标准中使用的术语。通常以太网交换机可互换使用。多层层2/层3交换机既可用于层2桥接，也可用于IP转发。桥和交换机都将冲突域限制到端口。

以太网桥接的主要操作如下：

• 基于过滤规则（例如，MAC地址表）转发层2帧；

• 创建过滤规则（通过MAC地址学习和/或其他方法）。(www.daowen.com)

图4.12 以太网桥接^[43]

支持MAC地址学习的桥是一个自学习桥。

如果没有过滤规则，网桥在所有端口（除了它来自的端口外）转发接收的帧，这称为洪水。要创建过滤规则，或通过管理平面操作（手动配置），或者通过MAC地址学习创建。如果端口被阻塞（例如由于生成树协议），也可进行过滤。此外，主机还可以指示希望用多播注册协议接收的目的地地址。

桥接器通过观察传入帧的源MAC地址，并将这些帧与帧来源的端口相关联来学习MAC地址。MAC地址表由MAC地址和与那些地址相关联的端口组成。

由于学习能力和由于洪泛功能，不需要预先配置MAC地址表。如果MAC地址表为空，则帧被洪泛。因此，层2帧找到其目的地，前提是该目的地在洪泛域内。当MAC地址表具有用于目的地MAC地址的条目时，该帧将仅被转发到与MAC地址相对应的端口。

未知单播泛洪的缺点是，帧也被转发到没有该帧的接收者的链路，消耗链路上的容量。如果帧回到始发交换机，则未知单播帧或广播帧可能导致广播风暴。在这种情况下，网络的整个广播域出现低吞吐量或无吞吐量的场景。生成树旨在通过阻塞端口来解决此风险，以便消除环路。

在广播风暴期间对拓扑和配置进行故障排除很困难。

因此，必须分析可能导致层2环路的配置和故障情况。保持小广播域很有必要。生成树在第2部分中“网络弹性”一章讨论。

以太网交换机中的MAC地址表可以设置最大条目数。MAC地址的量因此可以限制网络的大小。MAC地址表条目也会老化。如果MAC地址表较小，应该删除未使用的MAC地址，以便为新地址腾出空间。另一方面，快速删除条目导致重新学习“旧”地址。这取决于交换机的实现。

在一些情况下，在定时器到期的时候从MAC地址表中移除条目是有用的。当交换机知道链路另一端的设备不可操作时，可以删除相关条目。作为示例，在网络中的保护切换之后，目的地MAC地址很可能驻留在不同的端口之后。删除初始条目允许更快地恢复层2服务。