计算机网络中 冲突域、广播域

一. 冲突域

1.  简介

  • 在以太网中,如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突,那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域(collision domain)。如果以太网中的各个网段以集线器连接,因为不能避免冲突,所以它们仍然是一个冲突域。
  • 冲突域是在同一个网络上两个比特同时进行传输则会产生冲突;在网路内部数据分组所产生与发生冲突的这样一个区域称为冲突域,所有的共享介质环境都是一个冲突域,在共享介质环境中一定类型的冲突域是正常行为。

2. 集线器与交换机的区别

  • 集线器是一种物理层设备,本身不能识别MAC地址和IP地址,当集线器下连接的主机设备间传输数据时,数据包是以广播的方式进行传输,由每一台主机自己眼中MAC地址来确定是否接收。
    这种情况下,同一时刻由集线器连接的网络中只能传输一组数据,如果发生冲突则需要重传。集线器下连接的所有端口共享整个带宽,即所有端口为一个冲突域,如图所示。

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  • 交换机则是工作在数据链路层的设备,在接收到数据后,通过查找自身系统MAC地址表中的MAC地址与端口对应关系,将数据传送到目的端口。
    交换机在同一时刻可进行多个端口之间的数据传输,每一端口都是独立的物理网段,连接在端口上的网络设备独自享有全部的带宽。因此,交换机起到了分割冲突域的作用,每一个端口为一个冲突域,如图所示。

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3. 二层交换机

  • 二层交换机工作在数据链路层。
  • 是基于MAC地址的基础上对数据包的转发。内部的ASIC的芯片来实现硬件转发。
  • 二层交换机的端口发送和接受数据独立,从而可以将各端口归属于不同的冲突域,从而有效的隔离了冲突。

二. 广播域

  • 广播是一种信息的传播方式,指网络中的某一设备同时向网络中所有的其它设备发送数据,这个数据所能广播到的范围即为广播域(Broadcast Domain)。
  • 在传输中当不知道目的MAC地址时,需要在网段内广播当前子网下所有的节点,相应的广播报文以及目的MAC查找失败报文会向所有端口转发,因此会消耗大量的网络带宽。而二层交换机只能隔离冲突域,不能隔离广播域。
  • 冲突域是基于第一层(物理层)
    广播域是基于第二层(链路层)

三. 变化

两个交换机相连,广播域变大,数量不变,减少了可用带宽。冲突域数量增加。

路由器不传播任何广播流量,路由器能同时分割冲突域和广播域。

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