计算机网络——集线器和交换机

    传统总线型以太网最初使用粗同轴线，后又改为使用细同轴线，最后发展成使用双绞线。这种以太网采用星型拓扑结构，中间增加一种高可靠性设备集线器。

    使用双绞线和集线器的星型以太网有以下特点：

• 逻辑上仍然是一个总线网，各站共享总线资源，使用CSMA/CD协议。
• 集线器工作在物理层，每个接口仅简单转发比特，不进行碰撞检测。
• 集线器一般有少量容错能力和网络管理功能。
      交换机的功能与集线器类似，但其优点更为明显：
• 以太网交换机一般有多个接口，每个接口直接与主机或另一个以太网交换机相连，工作在全双工方式。
• 交换机具有并行性，能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信，无碰撞。
• 一般具有多种速率的接口。
• 交换机工作在数据链路层（包括物理层），收到帧后，在帧交换表中查找帧的目的MAC地址对应的接口号，通过该接口转发帧。
• 内部帧交换表通过自学习算法逐渐建立。
  
      对于集线器而言，不同的集线器连接在一起，是将原本的小碰撞域变成了一个更大的碰撞域，单播帧传递时碰撞的概率更大了。而对交换机连接起来的网络，碰撞域仍然是原来大小，只是广播域增大了。
  
      上图所示的单播帧发送过程，主机发送了单播帧后，会经过集线器传播到另一个集线器的拓扑结构网络，而如果该网络也有帧在总线传送，就会发生碰撞。而交换机会在收到主机发过来的帧后，根据硬件地址直接发送到对应的网络端口，碰撞域被隔离了。