3.4扩展的以太网

这里分别讨论物理层和数据链路层对以太网的扩展，所以扩展的以太网在网络层看起来仍然是一个网路。

3.4.1在物理层的扩展

1. 使用光纤可以扩展主机和集线器之间的距离。
2. 使用多级集线器，可以连通多个集线器通信，并且扩大了以太网的范围。

• 多级集线器的缺点：对于三个吞吐量均为10Mbit/s的星型以太网，如果不连接，总的吞吐量为30Mbit/s;如果通过一个主干集线器连通，会导致三个碰撞域合并，总的吞吐量依然为10Mbit/s.

3.4.2在数据链路层扩展以太网

人们最初使用网桥。网桥对其受到的帧的目标地址进行转发和过滤。

交换式集线器常称为以太网交换机或者第二层交换机（强调其工作在数据链路层）。

1、以太网交换机的特点

• 以太网交换机实质上就是一个多接口网桥，每一个接口都直接与一台主机项链或者另一个以太网交换机相连，接口的速率也个不相同。
• 以太网交换机可以同时连通多对主机，互相通信的媒体都是独占传输媒体，无碰撞传输数据。
• 以太网交换机内部有存储器，缓存帧。
• 以太网交换机内部的帧交换表都是通过自学获得的。
• 以太网交换机性价比高，淘汰了工作在物理层的集线器。

2、举例说明以太网交换机的优点

10Mbit/s的共享式以太网，10个用户每一个只能分享到1Mbit/s的宽带，而以太网交换机由于是独占式的，所以总速率是100Mbit/s.

3、存储转发式和直通式

直通的转发方式内部采用基于硬件的交叉矩阵，交换时延非常的小；但是不能进行差错检验就直接转发。需要线路速率匹配、协议转化、差错检验时，使用采用基于软件的存储转发方式实现。

4、以太网交换机的自学习功能

假设一台交换机上连接有硬件地址为A,B,C,D四个主机，A发送一个帧，发现交换表是空的，交换机在交换表中记录下第一条，A——1，然后将A发出的帧广播给B、C、D，C,D的适配器经过对比发现不是发送给自己的，则丢弃，B接受了帧。也就是说，交换表示通过发送方发送帧来实现学习。如果一个站始终只接受帧，不发送帧，那么它地址永远不会被记录。发送帧给它的方式只能是广播。交换表中的每一个项目都是有一个有效时间的。

ps：使用以太网交换机组网的时候，可能会导致某些帧一直在网络中兜圈子，为了解决兜圈子的问题，IEEE制定了一个生成树协议STP，在逻辑上斩断某些链路。

5、以太网交换机不适用CSMA/CD协议，但是依然使用以太网帧结构，所以还叫以太网。

3.4.3虚拟局域网

虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，每一个VLAN的计算机处于不同的局域网中，也可以不在同一层中。虚拟局域网限制了接受广播信息的主机的数量，使得网络不会因为传播过多的广播信息而引起的性能恶化。

参考 虚拟局域网