交換機(jī)、集線器和交換式集線器

1、交換機(jī)、集線器和交換式集線器金培權(quán)一、集線器一、集線器集線器（Hub）：主要指共享式集線器，相當(dāng)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(hù)。主要考慮帶寬速度、接口數(shù)、智能化（可網(wǎng)管）、擴(kuò)展性（可級聯(lián)和堆疊）。集線器是物理層的設(shè)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(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的直徑；2適應(yīng)結(jié)構(gòu)化布線的需要。由于集線器是共享介質(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，并不是由信號衰減決定的）。二、交換機(jī)與交換式集線器二、交換機(jī)與交換式集線器交換機(jī)（Switch）與交換式集線器（SwithchedHub）從功能上講指的是同一種設(shè)備?！敖粨Q式集線器“一般指工作組級別的交換機(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地址來進(jìn)行交換。具體一點就是：交換機(jī)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(zhuǎn)發(fā)到某個相應(yīng)的端口上。交換機(jī)使用一種“虛擬連接“技術(shù)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(jié)束。虛擬連接是通過交換機(jī)的端口－地址表來實現(xiàn)的交換機(jī)在工作過程中不斷地建立和維護(hù)它本身的一個地址表，這個地址表標(biāo)明了節(jié)點的MAC地址和交換機(jī)端口的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)交換機(jī)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(yīng)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(yīng)的交換器端口。交換機(jī)的工作過程如圖2所示：當(dāng)節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，交換機(jī)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(jī)就建立一個從端口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(fèi)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(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)點是同一時刻可進(jìn)行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。如在圖2中，當(dāng)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(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hub的總流通量是不會超出10M的。交換機(jī)一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC（ApplicationSpecificIntegr