1. 程式人生 > >交換機和集線器(轉發)

交換機和集線器(轉發)

概念 blank 以太網 AI 傳輸數據 數量 應用 碰撞 用戶

  以太網的集線器和交換機都是數據傳輸的樞紐。Hub 是將信號收集放大後傳輸給所有其它端口,即傳輸線路是共享的。而交換機能夠選擇目標端口,在很大程度上減少沖突(Collision)的發生,為通信雙方提供了一條獨占的線路。

  另外,現在的交換機大多還具有第三層(網絡層)的路由功能。所以說,使用交換機能大大改善網絡的傳輸性能。

  我們今天就為大家從技術和應用兩個方面分析一下低端交換機(中、高端交換機用於大規模專業組網)和集線器的區別:

  先從技術上分析: 我們現在使用的以太網采用的工作方式是CSMA/CD(載波監聽多路訪問/沖突檢測),對於發送端來說,它每發送一個數據信息時,首先對網絡進行監聽,當它檢測到線路正好有空,便立即發送數據,否則繼續檢測,直到線路空閑時再發送。


  對於接收端來說,對接收到的信號首先進行確認,如果是發給自己的就接收,否則不予理睬。

  於是,網絡數據的傳輸中存在著共享和交換這兩個概念--共享式網絡是一種無管理疏導的無序工作狀態,每個客戶端都會盡可能的搶占通信通道,所以幾個客戶端一起搶占通道時就形成網絡堵塞的局面,當數據和用戶數量超出一定的限量時,就會造成網絡性能的嚴重衰退。

  而交換式網絡則避免了共享式網絡的不足,交換技術的作用便是根據所傳遞信息包的目的地址,將每一信息包獨立地從端口送至目的端口,避免了與其它端口發生碰撞,提高了網絡的實際吞吐量。

  共享式以太網存在的主要問題是所有用戶共享帶寬,每個用戶的實際可用帶寬隨網絡用戶數的增加而遞減。

  這是因為當信息繁忙時,多個用戶都可能同進“爭用”一個信道,而一個通道在某一時刻只充許一個用戶占用,所以大量的經常處於監測等待狀態,致使信號在傳送時產生抖動、停滯或失真,嚴重影響了網絡的性能。

  交換式以太網中,交換機供給每個用戶專用的信息通道,除非兩個源端口企圖將信息同時發往同一目的端口,否則各個源端口與各自的目的端口之間可同時進行通信而不發生沖突。

  所以,集線器就是一種采用共享式工作狀態的設備,由於這種技術比較容易實現,所以集線器的價格也比較便宜,當然速度方面的缺陷也就難以避免;

  而交換機是采用交換式技術的設備,技術含量比集線器高一些,當然價格也就貴一些了,不過交換機可以克服網絡阻塞的弊病。

  概括起來可以這麽說: 集線器上的所有端口爭用一個共享信道的帶寬,因此隨著網絡節點數量的增加,數據傳輸量的增大,每節點的可用帶寬將隨之減少。

  集線器采用廣播的形式傳輸數據,即向所有端口傳送數據。

交換機上的所有端口均有獨享的信道帶寬,以保證每個端口上數據的快速有效傳輸。交換機為用戶提供的是獨占的、點對點的連接,數據包只被發送到目的端口,而不會向所有端口發送。

  集線器是一種共享設備,本身不能識別目的地址,當同一網內的a主機向b主機發送數據時,數據包在以hub為架構的網絡上以廣播方式傳輸,由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收,同一時刻網絡上只能傳輸一組數據幀的通訊。此方式共享帶寬。

  交換機基於mac地址識別,能完成封裝轉發數據功能的設備。

  交換機可以學習mac地址,放在內部地址表中,通過在數據幀的始發者和接收者之間建立臨時的交換路徑,使數據從源地址到達目的地址。

  看完上面,大家應該理解為什麽有些商家會直接跟你說“交換機比較快,集線器比較慢”了(這個說法很通俗易懂吧)。我們再從應用上去分析: 由於集線器無法克服大數據量和多用戶時候的堵塞問題,所以它無法同時連接太多的客戶端,一般我們在市場上看到的很多幾十塊的集線器都是5口的(以前16口的網吧集線器也很流行,不過現在都被交換機取代了),而且只有10M;

  而交換機5口或者8口都有(24口的都有,但是價格比較貴而且家用確實沒什麽必要),速度基本都是10/100M自適應。

交換機和集線器(轉發)