Análise prática da comutação Ethernet

Cenário de laboratório

Topologia com dois switches interligados, cada um com dois PCs conectados. Premissas iniciais: tabela MAC vazia em ambos os switches e tabela ARP vazia em todos os PCs.

PC1 ──┐                    ┌── PC3
      SW1 ── Gi0/1──Gi0/1 ── SW2
PC2 ──┘                    └── PC4

Sequência de mensagens: PC1 pinga PC3

Antes de enviar qualquer pacote ICMP, o PC1 precisa resolver o MAC de PC3. O fluxo completo é:

1. ARP Request (broadcast)

PC1 não possui o MAC de PC3 em sua tabela ARP. Ele envia um ARP Request em broadcast.

• Destino MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF
• EtherType: 0x0806 (ARP)
• Recebido por: SW1, SW2, PC2, PC3 e PC4
• PC2 e PC4 ignoram. Apenas PC3 responde.

2. ARP Reply (unicast)

PC3 responde com um ARP Reply unicast diretamente para PC1.

• Caminho: PC3 → SW2 → SW1 → PC1
• PC2 e PC4 não recebem esta mensagem

3. ICMP Echo Request (unicast)

Com o MAC de PC3 na tabela ARP, PC1 envia o ping.

• Caminho: PC1 → SW1 → SW2 → PC3

4. ICMP Echo Reply (unicast)

PC3 responde ao ping.

• Caminho: PC3 → SW2 → SW1 → PC1

> Nota para o exame: PCs Windows enviam 4 pings por padrão. Dispositivos Cisco enviam 5 pings por padrão.

Aprendizado dinâmico de MACs

Os switches aprendem MACs lendo o campo Source Address de cada frame recebido. Após os pings:

• SW1 aprende MAC de PC1 (Fa0/1) e MAC de PC3 e PC4 via Gi0/1
• SW2 aprende MAC de PC3 (Fa0/1) e MAC de PC4 (Fa0/2) e MACs de PC1/PC2 via Gi0/1

Para que todos os MACs sejam aprendidos, é necessário gerar tráfego entre todos os pares:

ping 192.168.1.3   ! de PC1 para PC3
ping 192.168.1.4   ! de PC2 para PC4

Comandos essenciais no IOS

Visualizar tabela MAC

SW1# show mac address-table

Saída típica:

          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
   1    000a.f3xx.xxxx    DYNAMIC     Fa0/1
   1    000b.bexx.xxxx    DYNAMIC     Fa0/2
   1    000c.d2xx.xxxx    DYNAMIC     Gi0/1
   1    000d.e1xx.xxxx    DYNAMIC     Gi0/1

> MACs de PC3 e PC4 aparecem na mesma porta (Gi0/1) em SW1 — o switch não distingue qual é qual por essa tabela.

Limpar entradas dinâmicas

SW1# clear mac address-table dynamic

Para confirmar que a tabela foi limpa:

SW1# show mac address-table

Pontos críticos para o exame