集线器与交换机

集线器与交换机

集线器

• 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地转发比特，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功能。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。

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，但不检查帧是否右差错)

集线器与交换机的区别

单播帧

集线器中连接的所有的主机都会收到该单播帧，通过比对该帧中目标mac地址是否是自己来决定是否接收该帧，否则丢弃

交换机中根据帧交换表中记录的mac地址直接将单播帧传递给对应的主机

广播帧

在传递广播帧时集线器和交换机没有什么区别

多主机同时发送单播帧

集线器使用共享总线所以必然会发生碰撞，遭遇碰撞的帧会传播到总线上的各主机

交换机收到多个帧时会将它们缓存起来然后逐个转发给目的主机，不会产生碰撞

扩展以太网

集线器扩展后发送单播帧要发送给集线器上连接的所有主机和所有集线器连接的主机

交换机仍然能精准找到目的主机

总结

集线器扩大了广播域也扩大了碰撞域（冲突域)

交换机扩大了广播域但是隔离了碰撞域（冲突域)，所以现在基本使用的都是交换机

以太网交换机自学习

登记：主机A发送数据时通过接口1进入交换机，交换机记录主机A的mac地址和接口号

盲目泛洪：交换机给所有接口上的主机和交换机转发帧

交换机帧交换表中存储的记录都有自己的有效时间，到期自动删除，这是因为MAC地址与交换机接口的对应关系并不是永久性的!