一、共享式与交换式以太网
1.共享式以太网概述:
共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器(集线 器)为核心的星型网络。在使用集线器的以太网中,集线器将很多以太网设备集中 到一台中心设备上,这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。从本质上讲,以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。
2.共享式以太网工作特点
集线器多用于小规模的以太网,由于集线器一般使用外接电源(有源),对其接收 的信号有放大处理。在某些场合,集线器也被称为“多端口中继器”。
集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。
3.共享式以太网存在的弊端
由于所有的节点都接在同一冲突域中,不管一个帧从哪 里来或到哪里去,所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加,大量的冲突将 导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧,这意味着集线器所 有端口都要共享同一带宽。
4.交换式以太网概述
交换式以太网是以交换式集线器(switching hub)或交换机(switch)为中心构成,是一种星型拓扑结构的网络。简称为以交换机为核心设备而建立起来的一种高速网络,这种网络在近几年来运用得非常广泛。
![第十一章 以太网交换机工作原理_第2张图片](http://img.e-com-net.com/image/info8/53f543be26454f51bb75572cb0bc8ae0.jpg)
5.交换式以太网的优点
在交换式以太网中,交换机的每个端口处于独立的冲突域中,终端主机独占端口的带宽。
交换式以太网不需要改变网络其它硬件,包括电缆和用户的网卡,仅需要用交换式交换机改变共享式HUB,节省用户网络升级的费用。
可在高速与低速网络间转换,实现不同网络的协同。大多数交换式以太网都具有100MBPS的端口,通过与之相对应的100MBPS的网卡接入到服务器上,暂时解决了10MBPS的瓶颈,成为网络局域网升级时首选的方案。
它同时提供多个通道,比传统的共享式集线器提供更多的带宽,传统的共享式10MBPS/100MPS以太网采用广播式通信方式,每次只能在一对用户间进行通信,如果发生碰撞还得重试,而交换式以太网允许不同用户间进行传送,比如,一个16端口的以太网交换机允许16个站点在8条链路间通信。
特别是在时间响应方面的优点,使得局域网交换机倍受青睐。它以比路由器低的成本却提供了比路由器宽的带宽、高的速度,除非有上广域网(WAN)的要求,否则,交换机有替代路由器的趋势。
二、交换机的MAC地址学习过程
1.交换机刚启动时.MAC地址表内无表项
2.PCA发出数据帧
交换机把PCA的帧中的源地址MAC_A与接收到此帧的端口E1/0/1关联起来
交换机把PCA帧从所有其他端口发送出去(除了接收到帧的端口E1/0/1)
3.PCB、PCC、PCD发出数据帧
交换机把接收到的帧中的源地址与相应的端口关联起来
三、交换机对数据帧的过滤与转发
1.单播帧的转发
1)PCA发出目的到PCD的的单播数据帧
2)交换机根据帧中的目的地址,从相应的端口E1/0/4发送出去
3)交换机不在其他端口上转发此单播数据帧
2.广播、组播和未知单播帧的转发
交换机会把广播、组播和未知单播帧从所有其他端口发送出去(除了接收到帧的端口)
四、广播域
1.概述
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)。
简单点说,广播域就是指网络中所有能接收到同样广播消息的设备的集合。
上图路由器或三层交换机的三层接口处于独立的广播域中,终端主机发出的广播帧在三层接口被终止。
五、总结
1.共享以太网中所有终端共享总线带宽。交换式以太网每个终端处于独立的冲突域
2.交换机根据接收到的数据帧的源地址进行MAC地址表的学习
3.交换机根据MAC地址表对数据帧进行转发
4.路由器或三层交换机的三层接口属于独立的广播域