【计算机网络】第三章 数据链路层（集线器与交换机）

第三章 数据链路层

3.8 集线器与交换机

使用 集线器HUB 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（半双工）。
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（由各站的网卡检查）。
集线器 一般都有少量的容错能力和网络管理能力。
使用 集线器 在物理层扩展以太网。

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。
交换机 具有并行性，能 同时联通多对接口，使多对主机能同时通信，无碰撞（不使用CSMA/CD协议） 。
交换机 工作在数据链路层（也包括物理层），它收到桢后，在桢交换表中查找桢的目的MAC地址所对应的接口号，然后通过该接口转发桢。
桢的两种转发方式：

• 存储转发
• 直通交换：采用基于硬件的交叉矩阵（交换时延非常小，但不检查桢是否有差错）

区别：

工作原理：集线器是简单的物理层设备，将接收到的数据包广播到所有连接的端口上；而交换机是工作在数据链路层的设备，根据MAC地址来决定数据包传输到目标设备所在的端口上。

数据传输：当一个设备发送数据时，集线器会将数据包复制到所有连接的端口，导致网络拥塞和冲突；而交换机只将数据包传输到目标设备所在的端口，实现点对点的通信，提高了网络性能和效率。

安全性：集线器没有任何安全性措施，设备之间可以直接访问彼此的数据；而交换机可以实施虚拟局域网（VLAN）、端口安全等功能，增强网络的安全性。

网络规模：由于集线器将数据广播到所有连接的设备，适合小型局域网；而交换机通过根据MAC地址转发数据包，适合中大型局域网，并且能够支持更多设备同时通信。

总结

集线器（Hub）和交换机（Switch）是网络中常见的两种设备，它们在网络数据传输方面有着不同的工作方式和功能。

集线器是一种简单的设备，它将接收到的数据广播到所有连接的端口上，无论目标设备是什么。它没有自己的存储和转发能力，也不能识别数据包的目的地。当多个设备同时发送数据时，集线器会引起冲突和碰撞，导致网络性能下降。

而交换机则更智能高效。交换机具有自学习和转发表的功能，能够根据数据包的目的MAC地址来选择正确的输出端口，并只将数据包发送到目标设备所在的端口上。这样可以避免数据冲突和碰撞，并提高网络的传输效率和安全性。

交换机比集线器更适合用于构建大型网络，可以提供更好的性能和可靠性。而集线器一般被淘汰，在现代网络中很少使用。

1.正确描述100Base TX特性的是( )。
选项
A 传输介质为阻抗100欧姆的五类UTP,介质访问控制方式为CSMA/CD,每段电缆的长度限制为l00m，数据传输率为100Mb/s
B 传输介质为阻抗100欧姆的三类UTP,介质访问控制方式为CSMA/CD,每段电缆的长度限制为185m，数据传输率为100Mb/s
C 传输介质为阻抗100欧姆的三类UTP,介质访问控制方式为Token Ring，电缆的长度限制为185m，数据传输率为100Mb/s
D 传输介质为阻抗100欧姆的五类UTP,介质访问控制方式为Token Ring，电缆的长度限制为100m，数据传输率为100Mb/s

2.组建局域网可以用集线器，也可以用交换机。用交换机连接的一组工作站( )。
选项
A 同属一个冲突域，但不属于一个广播域
B 同属一个冲突域，也同属一个广播域
C 不属于一个冲突域，但同属一个广播域
D 不属于一个冲突域，也不属于一个广播域

3.通常一台计算机要接入互联网，应该安装的设备是（ ）。
选项
A 网络操作系统
B 调制解调器或网卡
C 网络查询工具
D 浏览器

4.组建局域网可以用集线器，也可以用交换机。用集线器连接的一组工作站( )。
选项
A 同属一个冲突域，但不属于一个广播域
B 同属一个冲突域，也同属一个广播域
C 不属于一个冲突域，但同属一个广播域
D 不属于一个冲突域，也不属于一个广播域

5.某主机的IP为172
选项
A 172.16.20.0
B 172.16.20.1
C 172.16.0.0
D 172.16.0.1

6.如果将已有的l0Mb/s以太网升级到100Mb/s,原来使用的连接导线( )。
选项
A 完全可以继续使用
B 可以使用但性能受到影响
C 根本无法继续使用
D 不能ping通网络

7.下列哪种说法是正确的( )。
选项
A 集线器可以对接收到的信号进行放大
B 集线器具有信息过滤功能
C 集线器具有路径检测功能
D 集线器具有交换功能

8.集线器（HUB）在逻辑上属于（ ）拓扑结构。
选项
A 网状
B 星形
C 总线形
D 环形

9.两类设备是数据终端设备(DataTerminal Equipment,DTE)和数据通信设备(Data Circuit-terminatingEquipment,DCE)。
选项
A 输据通信设备包括电脑、路由器、交换机的级联端口和集线器的级联端口。
B 数据终端设备包括交换机的普通端口和集线器的普通端口。
C DTE可以从硬件上区别它的接口为针式，DCE的接口为孔式。
D DTE一方提供时钟，DCE不提供时钟，但它依靠DCE提供的时钟工作。

10.下面哪种不是思科IOS的三大模式。
选项
A 用户模式
B 特权模式
C 超级模式
D 全局配置模式

11.交换机在逻辑上属于（ ）拓扑结构。
选项
A 星形
B 环形
C 总线
D 分支

12.一个80个站点的传统以太局域网被分隔成4个冲突域。这意味在任何一个时间最多有( )个站点竞争访问介质。
选项
A 20
B 80
C 76
D 20

13.所有主机结点通过相应的硬件接口连在一根中心传输线上的拓扑结构是（ ）拓扑。
选项
A 网状
B 星形
C 环形
D 总线形

14.1000Base-LX使用的传输介质是( )。
选项
A UTP
B STP
C 同轴电缆
D 光纤

15.在以太网中，集线器的级联( )。
选项
A 必须使用直通UTP电缆
B 必须使用交叉UTP电缆
C 必须使用同一种速率的集线器
D 可以使用不同速率的集线器

参考答案