交換機(jī)、集線(xiàn)器和交換式集線(xiàn)器

1、交換機(jī)、集線(xiàn)器和交換式集線(xiàn)器金培權(quán)一、集線(xiàn)器一、集線(xiàn)器集線(xiàn)器（Hub）：主要指共享式集線(xiàn)器，相當(dāng)于一個(gè)多口的中繼器，一條共享的總線(xiàn)，能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的加密和地址保護(hù)。主要考慮帶寬速度、接口數(shù)、智能化（可網(wǎng)管）、擴(kuò)展性（可級(jí)聯(lián)和堆疊）。集線(xiàn)器是物理層的設(shè)備，它對(duì)發(fā)來(lái)的信號(hào)不作任何邏輯處理。集線(xiàn)器的功能主要有兩個(gè)：1將每個(gè)端口接收到的信號(hào)放大后發(fā)給其他所有的端口，以此業(yè)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的直徑；2適應(yīng)結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)的需要。由于集線(xiàn)器是共享介質(zhì)的設(shè)備，要傳輸氖的

2、信息流，其中包括沖突，因此它不能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)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(hào)衰減決定的）。二、交換機(jī)與交換式集線(xiàn)器二、交換機(jī)與交換式集線(xiàn)器交換機(jī)（Switch）與交換式集線(xiàn)器（SwithchedHub）從功能上講指的是同一種設(shè)備?！敖粨Q式集線(xiàn)器“一般指工作組級(jí)別的交換機(jī)，“交換機(jī)“則用于指主干交換機(jī)。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(jī)的出現(xiàn)是為了提高原有網(wǎng)絡(luò)的性能，同時(shí)又保護(hù)原有投資，降低網(wǎng)絡(luò)響

3、應(yīng)速度，提高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載能力。交換機(jī)技術(shù)現(xiàn)在在不斷更新發(fā)展，功能不斷加強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段、虛擬子網(wǎng)（VLAN）劃分、多媒體應(yīng)用、圖像處理、CAD／CAM、Clientserver方式的應(yīng)用。交換機(jī)是數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)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(lái)進(jìn)行交換。具體一點(diǎn)就是：交換機(jī)接收到某個(gè)端口發(fā)來(lái)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(zhuǎn)發(fā)到某個(gè)相應(yīng)的端口上。交換機(jī)使用一種“虛擬連接“技術(shù)來(lái)連接通信的雙方

4、。所謂“虛擬連接“，就是指通信時(shí)通信雙方建立一個(gè)邏輯上的專(zhuān)用連接，這個(gè)連接直到數(shù)據(jù)傳送至目的節(jié)點(diǎn)后結(jié)束。虛擬連接是通過(guò)交換機(jī)的端口－地址表來(lái)實(shí)現(xiàn)的交換機(jī)在工作過(guò)程中不斷地建立和維護(hù)它本身的一個(gè)地址表，這個(gè)地址表標(biāo)明了節(jié)點(diǎn)的MAC地址和交換機(jī)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)交換機(jī)收到一個(gè)數(shù)據(jù)包，它便會(huì)去查看自身的地址表以驗(yàn)明數(shù)據(jù)包中的目的MAC地址究竟對(duì)應(yīng)于哪個(gè)端口。一旦驗(yàn)證完畢，就將發(fā)送節(jié)點(diǎn)與該端口建立一個(gè)專(zhuān)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(duì)應(yīng)的交換器端口。交換機(jī)的工作過(guò)程如圖2所示：當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，交換機(jī)查看從節(jié)點(diǎn)A發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包中的目的MAC地址，在這里是節(jié)點(diǎn)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(diǎn)D是連在端口4上的，因此，交換機(jī)就建立一個(gè)從端口1到端口4的虛擬連接。它擁有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬。當(dāng)圖2中的節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C再也不用浪費(fèi)時(shí)間去拒絕從節(jié)點(diǎn)A發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包了，所以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量理論上是圖1的4倍。交換機(jī)的

6、另一優(yōu)點(diǎn)是同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。如在圖2中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)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(jī)，那么該交換機(jī)的總流通量就等于2x10Mbps＝20Mbps的共享式以太網(wǎng)中，一個(gè)hub的總流通量是不會(huì)超出10M的。交換機(jī)一般都含有專(zhuān)門(mén)用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC（ApplicationSpecificIntegr