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集线器与交换机的区别

发布时间:2022/11/12 21:45:26

早期的总线型以太网

 使用双绞线和集线器HUB的星型以太网

  • 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各站共享总线资源,使用的还是CSMA/CD协议
  • 集线器只工作在物理层,它的每个接口仅简单的转发比特,不进行碰撞检测(由各站的网卡检测)
  • 集线器一般都有少量的容错能力和网络管理能力。例如,若网络中某个网卡出了故障,不停地发送帧。此时,集线器可以检测到这个问题,在内部断开与出故障网卡的连线,使整个以太网仍然能正常工作。

集线器 

使用集线器HUB在物理层扩展以太网

如下图每个系部都有一个使用集线器作为互连设备的以太网。这三个以太网相互独立,是三个独立的碰撞域

 一系中的某台主机,由于总线特性,会传输到一系中的其他各主机。这必然会产生信号碰撞,如下图

 为了使各系部的以太网能够相互通信,可再使用一个集线器将它们互连起来。原来三个独立的以太网就合并成一个更大的碰撞域。形成了一个更大的总线型以太网如下图

 例如给二系中的某台主机发送数据帧,由于总线特性,会传输到整个网络中的其他个主机。

 以太网交换机

  • 以太网交换机通常都有多个接口。每个接口都可以直接与一台主机或另一个以太网交换机相连。一般都工作在全双工方式。
  • 以太网交换机具有并行性,能同时连通多对接口,使多对主机能够同时通信,无碰撞(不使用CSMA/CD协议)。
  • 以太网交换机一般都具有多种速率的接口,例如:10Mb/s、100Mb/s、1Gb/s、10Gb/s接口的多种组合。
  • 以太网交换机工作在数据链路层(也包括物理层),它收到帧后,在帧交换表中查找帧的目的地址MAC地址所对应的接口号,然后通过该接口转发帧。
  • 以太网交换机是一种即插即用设备,其内部的帧交换表是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的。
  • 帧的两种转发方式:                                                                                                                        1.存储转发                                                                                                                                  2.直通交换:采用基于硬件的交叉矩阵(交换时延非常小,但不检查帧是否有差错)

 

举个简单的例子说明集线器和交换机的区别哦

发送单播帧区别

使用集线器互连而成的共享式以太网上的某个主机要给另一个主机发送单播帧,该单播帧会通过共享总线传输到总线上的其他各个主机。

使用交换机互连而成的交换机以太网上的某个主机要给另一个主机发送单播帧,该单播帧进入交换机后查看帧交换表,交换机会将该单播帧转发给目的主机,而不是网络中的其他各个主机。

发送广播帧区别

使用集线器互连而成的共享式以太网上的某个主机要发送广播帧,该广播帧会通过共享总线传输到总线上的其他各个主机。其它主机的网卡检测到广播帧的MAC地址是广播帧后接收该帧。

使用交换机互连而成的交换机以太网上的某个主机要给发送广播帧,交换机收到广播帧后,于是从除该帧进入交换机接口外的其它各接口转发该帧。网络中除源主机外的其它各主机收到广播帧后,接收该帧

使用集线器互连而成的共享式以太网上的各个主机属于同一广播域

而使用交换机以太网中的各主机也属于同一广播域

多台主机同时给另一台主机发送单播帧的清况

使用集线器以太网的时候多台主机同时给另一台主机发送单播帧这必然会产生碰撞

而使用交换机的时候多台主机同时给另一台主机发送单播帧。会先在交换机中缓存,然后逐个转发给目的地址

 对比扩展以太网

发送单播帧

很显然交换机优势大

发送广播帧

效果上没有明显区别

传输任务

同样的传输任务,集线器就会发生碰撞

 

 

 

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