交换机究竟隔离广播域了吗？

如何理解交换机没有隔离广播域，而路由器隔离了广播域？
当交换机自学习以后，不是仅向指定端口传输帧吗？这时候不是没有对全网内进行广播吗？还是说这句话的意思是，交换机是可以进行广播的，但不是必须广播。
有句话是这么说的：如果傅里叶变换看了三遍还没看懂，说明你不适合学习电子工程专业，这就是电子工程的门槛。而衡量一个学生是否适合学习计算机网络，那么就可以让他看网络掩码、广播域，如果看了三遍没有学会，可以劝退了。。。这个问题本身是一个错误的问题，本文希望用浅显的语言让更多的读者理解什么是广播域。
广播域
一台全新的48口交换机，没有做任何VLAN配置，这个交换机有几个广播域？
1个。
端口1接收到一个广播报文，交换机会发给哪些端口？
除了端口1之外的47个端口，端口2、3、4。。。48。
这台48口交换机配了2个VLAN，分别是VLAN 10, VLAN 20。
奇数端口1、3、5。。。47， 共24个端口属于VLAN 10。
偶数端口2、4、6。。。48 ，共24个端口属于VLAN 20。
现在交换机有几个广播域？
2个。一个是广播域VLAN 10，另外一个是广播域VLAN 20。
端口1接收到一个广播报文，交换机会发给哪些端口？
因为端口1属于广播域VLAN 10，所以交换机只会将广播报文发给属于广播域VLAN 10的端口，端口1除外。满足这个条件的自然是：端口3、5、7、9。。。45、47共23个端口。
为何交换机不向2、4、6、8这些偶数端口发送广播？
因为这些端口不属于广播域VLAN 10，它们属于另外一个广播域VLAN 20。
这就是交换机的广播域隔离，不同广播域（VLAN）之间的广播报文是隔离的。
有同学会问，不同广播域（VLAN）之间的广播（Broadcast）报文是隔离的，那不同广播域（VLAN）之间单播（Unicast）、组播（Multicast）报文也是隔离的吗？
是的，三种形式的报文都是隔离的。
交换机端口1收到一个单播帧，目的MAC = BBBBBBBBBBBB，交换机会如何转发？
  • 交换机先查询自己的MAC地址表，如果查询到MAC = BBBBBBBBBBBB 对应的端口是端口3，交换机就将该帧发到端口3。
  • 如果查询返回是空，那么交换机就会将该帧以广播报文的方式，扩散到广播域内的每一个端口（端口1除外），这些端口包括3、5、7、9、 。。。45、47。
但是无论以上两种转发模式，从端口1收到的帧，都不会扩散到广播域VLAN20所包含的偶数端口。
既然隔离得那么彻底，不同广播域之间的主机如何通信呢？
只要有一台路由器，一个接口接交换机端口47，另外一个接口接交换机端口48。
广播域VLAN 10主机A（端口1），想与广播域VLAN 20主机B（端口2）通信。主机A只要将报文通过端口47发给路由器，然后路由器再通过端口48发给主机B就可以了。因为主机A（端口1）与路由器（端口47）同属于一个广播域VLAN10。主机B（端口2）与路由器（端口48）同属于一个广播域VLAN 20。
当然在真实的网络里，路由器只需要一个接口连交换机就可以了，路由器连接的交换机端口比较特别，既属于广播域VLAN 10，又属于广播域VLAN 20。这种接口就是交换机Trunk口。自从有了三层交换机，连路由器都可以省掉了。只要该三层交换机开启了不同广播域之间路由转发功能，交换机可以转发不同广播域之间的单播报文。
总结
  • 二层交换机使用VLAN技术，隔离（Isolation）广播域，隔离广播、组播、单播
  • 路由器/三层交换机/防火墙终结（Termination）广播报文，转发单播报文
  • 交换机的Access端口属于一个广播域（VLAN）
  • 交换机的Trunk端口通常属于多个广播域（VLAN）
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