Ciso下简单集线器、交换机实验

实验1：3台IP地址分别为192.168.192.1、192.168.192.2、192.168.192.3连接到集线器（Hub） 如下图：

一台电脑发送E-mail（直观称呼）给另一台计算机，数据打包步骤为：数据->数据段->数据包->数据帧->比特

另一台电脑接收E-mail为：比特->数据帧->数据包->数据段->数据

因为计算机属于网络层（比较特殊），集线器属于物理层，故使用直通线（Copper Straight-Through）相连，

电脑IP以及子网掩码配置：（因为接下来不会ping到外网，故未设置网关和DNS服务器）

提前打开192.168.192.1的命令行界面，之后打开小火车图标，（这个过程类似于Debug）之后将点击邮件图标，再点击192.168.192.1电脑

成功后如下图所示，192.168.192.1命令行执行ping 192.168.192.2

我们直接点击Capture/Forward(我翻译为下一步，当然不大准)开始发送邮件到192.168.192.2

百度集线器工作词条：集线器的工作过程是非常简单的，它可以这样的简单描述：首先是节点发信号到线路，集线器接收该信号，因信号在电缆传输中有衰减，集线器接收信号后将衰减的信号整形放大，最后集线器将放大的信号广播转发给其他所有端口。

1：192.168.192.1将邮件发送给集线器

2：集线器收到邮件后将邮件转发给192.168.192.2、192.168.192.3（当然192.168.192.3收到邮件后不会接收不是自己的信，因为不是发给我的么，但是192.168.192.2这个就得回信了）

3：集线器收到192.168.192.2的回信之后，同理转发至192.168.192.1、192.168.192.3这两个主机，但是高冷192.168.192.3依旧不会接收，只有发信人192.168.192.1才会成功（显示为√）

集线器是一种共享式网络，假设图中集线器带宽100M/s，则每台主机为(100/3)M/s，集线器采用CSMA/CD协议，存在冲突域。冲突域这一现象使得交换机得以出现。

冲突域词条：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yi'tai'w中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。

CSMA/CD详解

实验2：3台IP地址分别为192.168.192.1、192.168.192.2、192.168.192.3连接到交换机（Switch） 如下图：

数据链路层：交换机

下列解释来源于：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1595370161886883423&wfr=spider&for=pc

交换机解释

其实交换机通电后会自动建立一个端口地址表，也叫MAC地址表它会记录每个设备的MAC地址机和哪个端口连接的，它会有自动学习功能，一开始如果没有地址，每次经过交换机的信息，它都会读取并记录下送信息过来的设备端口MAC地址，如果下次有其他设备送信息给该设备，就直接送达了。

 

最普遍的情况下，转发原则是这样的：交换机收到一个以太帧数据，它自己会比对交换机已经学习到的端口地址表，如果表里存在端口地址，直接在对应的端口转发出去。如果表里不存在，则会向剩下的每个端口（除送信息过来的端口）广播发送一条相同的信息。

实验验证交换机的原理：192.168.192.1发送邮件到192.168.192.2，交换机收到邮件后因为mac表里面啥都没有，就开始进行广播

交换机空MAC地址表：

收到邮件交换机先识别主机192.168.192.1的mac地址，之后查表发现无192.168.192.2对应的地址，于是进行广播（给除发送邮件端口的其它端口发送相同的邮件）：

此时情况为，主机192.168.192.3会收到邮件，不是自己的，丢弃邮，主机192.168.192.2收到邮件，正好是自己的，接收数据

 

192.168.192.2响应交换机的信息

此时交换机继续学习，查MAC表将192.168.192.2响应邮件的信息给192.168.192.1：（ps:用右上角的放大镜图标点交换机的MAC）

途中假设交换机带宽是100M/s,每台电脑带宽为100M/s,交换机虽然解决了集线器的冲突域问题，但是会带来广播域，广播域这一个问题促使了路由器的出现（隔离广播域）。

广播域词条

冲突域->物理层

广播域->数据链路层

部分词条概念：冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到被发送的帧。广播域：网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。

广播域就是说如果站点发出一个广播信号后能接收到这个信号的范围。通常来说一个局域网就是一个广播域。广播域内所有的设备都必须监听所有的广播域，如果广播域太大了，用户的带宽就小了，并且需要处理更多的广播，网络响应时间将会长到让人无法容忍的地步。

冲突域：一个站点向另一个站点发出信号。除目的站点外，有多少站点能收到这个信号。这些站点就构成一个冲突域。