המתג, כמו הרכזת, הוא אביזר רשת המשמש לחיבור מארחים רבים לרשת, בשכבת הגישה.
שלא כמו רכזת, המתג: מקבל את ההודעה, מפענח את המסגרת, קורא את הכתובת הפיזית (MAC) ומעביר את ההודעה למארח מסוים.
בתוך המתג קיימת טבלת כתובות MAC (MAC Table או CAM Table) הטבלה המכילה רשימה של כל הפורטים (כניסות/יציאות) הפעילים וכתובות ה-MAC של המארחים המחוברים אליהם.
כאשר הודעה נשלחת בין מארחים: המתג בודק האם כתובת ה- MAC של היעד היא בטבלה. אם כן, המתג בונה חיבור זמני בין פורט המקור לפורט היעד. חיבור זה הוא ערוץ ייחודי בו שני המארחים יכולים לתקשר. מארחים אחרים אינם מקבלים הודעות שלא נשלחו אליהם. חיבור חדש נוצר בכל תקשורת חדשה בין מארחים. חיבורים נפרדים אלו מאפשרים תקשורת בו זמנית בין מארחים מבלי לגרום להתנגשויות.
כאשר המתג מקבל הודעה עם כתובת יעד אשר לא נמצאת אצלו בטבלה - אין לו את המידע לאן עליו להעביר את ההודעה. במצב זה המתג מעביר את ההודעה לכל המארחים. (בדומה לפעולת הרכזת (hub)).
כיצד נבנית טבלת ה- MAC במתג? בכל פעם שמארח חדש שולח הודעה, המתג קורא את כתובת ה- MAC מתוך המסגרת, שומר אותה בטבלה ומשייך אותה לשם הפורט בסוויץ' שאליו הגיעה (ראה איור 9). הטבלה היא דינאמית ומתעדכנת בכל פעם שהמתג מזהה כתובת MAC של מארח חדש.
בדרך כלל ישנו זמן מוגדר לשמירת נתוני טבלת כתובות ה- MAC, לאחר שעובר זמן זה, במידה ולא היתה תקשורת ממארח מסוים, השורה שלו בטבלה נמחקת. (כברירת מחדל זמן זה עומד על 5 דקות).
כאשר אנו מרחיבים את הרשת, יש צורך לחבר מתג נוסף המחובר למספר מארחים למתג שלנו. במקרה כזה המתג מייחס את כל כתובות ה- MAC של המארחים המחוברים למתג הנוסף לכניסה אחת של המתג. כלומר לכניסה של המתג שאליה מחובר המתג הנוסף יירשמו כל כתובות ה- MAC של המארחים המחוברים למתג הנוסף.
כאשר HUB מחובר למתג, יכולה להיות התנגשות וכתוצאה מכך הרס מידע. ה-HUB מעביר את ההודעה השגויה. אולם המתג, קורא את ההודעה ומזהה שהיא שגויה ולכן אינו מעביר את ההודעה.
כל חיבור למתג הוא אזור התנגשות נפרד, המתג מפריד מארחים ומקטין את הסיכויים להתנגשויות. כל רגל של המתג מהווה אזור התנגשות עצמאי. לכן אם 2 הודעות נפגשות על אותו הכבל (הודעה הנשלחת והודעה המתקבלת) תיווצר התנגשות. [הערה: כיום עובדים בשיטת ה- Full Duplex ולכן לא יהיו כלל התנגשויות].
המתג בדרך כלל מוגדר כשייך לשכבה ה-2 של מודל ה- OSI, מכיוון שיכול לקרוא ולהתמודד עם מסגרות מידע (Frames) וכתובת MAC בפרוטוקול ה- Ethernet. [עם זאת יש למתג גם אינטראקציה מסוימת עם כתובת IP כאשר מגדירים אותם ל- VLAN מסוים].
[ישנם מתגים משוכללים הפועלים גם בשכבה 3 ומאפשרים ניתובים בין רשתות ווילאנים, אך לא נמצאים בחומר הלימודים.]
סיכום טיפול המתג (Switch) במסגרות מידע (Frames) המגיעות אליו?
- מתג המקבל הודעת unicast עם כתובת יעד שאינה מופיעה בטבלת ה- MAC – יעביר את ההודעה לכל הפורטים הפעילים, מלבד הפורט שממנו התקבלה ההודעה (כמו HUB).
- מתג המקבל הודעת unicast עם כתובת יעד המופיעה בטבלת ה- MAC – יעביר את ההודעה לפורט המסוים אליו מחובר היעד.
- מתג המקבל הודעת unicast עם כתובת מקור שאינה מופיעה בטבלת ה- MAC – יכניס את כתובת המקור לטבלה ברגל המתאימה.
- מתג המקבל הודעת broadcast – יעביר את ההודעה לכל הפורטים הפעילים (מלבד הפורט שממנו קיבל את ההודעה).
- מתג המקבל הודעה עם כתובת יעד המיועדת לאותה הרגל ממנה הגיעה ההודעה – יניח שמחוברת רכזת לאותה הרגל ויתעלם מההודעה.
