交換機、集線器和交換式集線器

1、交換機、集線器和交換式集線器金培權一、集線器一、集線器集線器（Hub）：主要指共享式集線器，相當于一個多口的中繼器，一條共享的總線，能實現(xiàn)簡單的加密和地址保護。主要考慮帶寬速度、接口數(shù)、智能化（可網(wǎng)管）、擴展性（可級聯(lián)和堆疊）。集線器是物理層的設備，它對發(fā)來的信號不作任何邏輯處理。集線器的功能主要有兩個：1將每個端口接收到的信號放大后發(fā)給其他所有的端口，以此業(yè)擴展網(wǎng)絡的直徑；2適應結構化布線的需要。由于集線器是共享介質的設備，要傳輸氖的

2、信息流，其中包括沖突，因此它不能擴展網(wǎng)絡的沖突域（沖突域由信息包的環(huán)行傳遞延遲決定，并不是由信號衰減決定的）。二、交換機與交換式集線器二、交換機與交換式集線器交換機（Switch）與交換式集線器（SwithchedHub）從功能上講指的是同一種設備。“交換式集線器“一般指工作組級別的交換機，“交換機“則用于指主干交換機。兩者的基本功能是一致的，只是在性能要求上有些差別。交換機的出現(xiàn)是為了提高原有網(wǎng)絡的性能，同時又保護原有投資，降低網(wǎng)絡響

3、應速度，提高網(wǎng)絡負載能力。交換機技術現(xiàn)在在不斷更新發(fā)展，功能不斷加強，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡分段、虛擬子網(wǎng)（VLAN）劃分、多媒體應用、圖像處理、CAD／CAM、Clientserver方式的應用。交換機是數(shù)據(jù)鏈路層設備，因此它能夠讀取數(shù)據(jù)幀中的MAC地址信息并根據(jù)MAC地址來進行交換。具體一點就是：交換機接收到某個端口發(fā)來的幀，讀取幀首部中的目的MAC地址，然后根據(jù)此地址將幀轉發(fā)到某個相應的端口上。交換機使用一種“虛擬連接“技術來連接通信的雙方

4、。所謂“虛擬連接“，就是指通信時通信雙方建立一個邏輯上的專用連接，這個連接直到數(shù)據(jù)傳送至目的節(jié)點后結束。虛擬連接是通過交換機的端口－地址表來實現(xiàn)的交換機在工作過程中不斷地建立和維護它本身的一個地址表，這個地址表標明了節(jié)點的MAC地址和交換機端口的對應關系。當交換機收到一個數(shù)據(jù)包，它便會去查看自身的地址表以驗明數(shù)據(jù)包中的目的MAC地址究竟對應于哪個端口。一旦驗證完畢，就將發(fā)送節(jié)點與該端口建立一個專用連接，發(fā)送方的數(shù)據(jù)僅發(fā)送到目的MAC地址

5、所對應的交換器端口。交換機的工作過程如圖2所示：當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，交換機查看從節(jié)點A發(fā)來的數(shù)據(jù)包中的目的MAC地址，在這里是節(jié)點D的MAC地址。然后交換器再去查看自身的端口――地址表，發(fā)現(xiàn)節(jié)點D是連在端口4上的，因此，交換機就建立一個從端口1到端口4的虛擬連接。它擁有網(wǎng)絡的全部帶寬。當圖2中的節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點B和節(jié)點C再也不用浪費時間去拒絕從節(jié)點A發(fā)來的數(shù)據(jù)包了，所以整個網(wǎng)絡的總吞吐量理論上是圖1的4倍。交換機的

6、另一優(yōu)點是同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。如在圖2中，當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點B可同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。這樣，假使使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機，那么該交換機的總流通量就等于2x10Mbps＝20Mbps的共享式以太網(wǎng)中，一個hub的總流通量是不會超出10M的。交換機一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉發(fā)的ASIC（ApplicationSpecificIntegr