交换机工作在数据链路层，通过转发数据表（FDB）,对数据帧进行处理。帧结构的主要部分分为：  目的MAC、源MAC、Type、数据、校验（FCS）（具体看附件图片）。帧分为单播、组播、广播。

单播：

指从单一的源端发送到单一的目的端。每个主机接口由一个MAC地址唯一标识，MAC地址的OUI中，第一字节第8个比特表示地址类型。对于主机MAC地址，这个比特固定为0，表示目的MAC地址为此MAC地址的帧都是发送到某个唯一的目的端。在冲突域中，所有主机都能收到源主机发送的单播帧，但是其他主机发现目的地址与本地MAC地址不一致后会丢弃收到的帧，只有真正的目的主机才会接收并处理收到的帧。

广播：

表示帧从单一的源发送到共享以太网上的所有主机。广播帧的目的MAC地址为十六进制的FF:FF:FF:FF:FF:FF，所有收到该广播帧的主机都要接收并处理这个帧。广播方式会产生大量流量，导致带宽利用率降低，进而影响整个网络的性能。当需要网络中的所有主机都能接收到相同的信息并进行处理的情况下，通常会使用广播方式。

组播：

组播比广播更加高效。组播转发可以理解为选择性的广播，主机侦听特定组播地址，接收并处理目的MAC地址为该组播MAC地址的帧。组播MAC地址和单播MAC地址是通过第一字节中的第8个比特区分的。组播MAC地址的第8个比特为1，而单播MAC地址的第8个比特为0。当需要网络上的一组主机（而不是全部主机）接收相同信息，并且其他主机不受影响的情况下通常会使用组播方式。

MRP HRP STR  RSTP都是环网冗余协议，不用的是收敛时间不同。如果网络中没有冗余协议的环网拓扑（见附件图），就会出现下面的问题：

如果一个终端节点（本例中为便携式 PC）向环路发送广播，将在两个方向上转发该广播。环路中的所有附加节点也会转发该帧，直到其再次到达原始交换机。对于该交换机来说，该广播是新帧，将会再次转发。该广播在环路中连续循环。所有其它广播都完成相同的过程，几秒之后，负载会变得很高，FDB 更新频繁，以致于所有通信都出现故障。

MRP\HRP等环网协议的目的： 

为了防止帧循环，环网中使用了冗余协议。 这些协议具有不同的工作模式，但效果相同：解决环路问题。 在自动化领域中，常常使用作为 PROFINET 规范一部分的 MRP（介质冗余协议）。此外，西门子专有的HRP协议也可用于网络设计。

1113.pdf

实际的工厂环网中，往往不是单一的环网能够完成的。这时我们还需要环网的冗余耦合功能，比如MRP Interconnection\standby等协议。经常涉及到IT、OT的融合，这时可以需要同时激活快速生成树协议RSTP,被动侦听等功能，路由协议等，来实现复杂的工厂网络拓扑。