第6章集线器和交换机 第六章集线器和交换机 61集线器 6.1.1集线器的基础知识 1、集线器英文名称是Hub,英文Hub是“中心”的意思。集 线器在网络拓扑结构中用图标表示为 2、集线器外观示意图 3、集线器的工作过程:首先节点发信号到线路,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
第6章 集线器和交换机 第六章 集线器和交换机 •6.1 集线器 • 6.1.1 集线器的基础知识 2、集线器外观示意图 1、集线器英文名称是Hub,英文Hub是“中心”的意思。集 线器在网络拓扑结构中用图标表示为 3、集线器的工作过程：首先节点发信号到线路，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
第6章集线器和交换机 4、集线器主要功能:是对接收到的信号进行再生、整形放大 以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心 的节点上。 5、集线器的优点:当网络系统中某条线路或某节点出现故障 时,不会影响网络上其他节点的正常工作,因为它提供了多 通道通信,所以大大提高了网络通信速度。 6、集线器的不足主要体现在如下几个方面: (1)用户带宽共享,带宽受到限制 (2)以广播方式传输数据,易造成网络风暴。 (3)网络通信效率低。 集线器同时工作在OSI参考模型的第一层“物理层”和第二层 “数据链路层
第6章 集线器和交换机 4、集线器主要功能：是对接收到的信号进行再生、整形放大， 以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心 的节点上。 5、集线器的优点：当网络系统中某条线路或某节点出现故障 时，不会影响网络上其他节点的正常工作，因为它提供了多 通道通信，所以大大提高了网络通信速度。 6、集线器的不足主要体现在如下几个方面： （1）用户带宽共享，带宽受到限制。 （2）以广播方式传输数据，易造成网络风暴。 （3）网络通信效率低。 集线器同时工作在OSI参考模型的第一层“物理层”和第二层 “数据链路层”
第6章集线器和交换机 612集线器的分类 1.按端口数量划分 按照集线器提供的端口数来分,目前主流集线器主要有8口 16口和24口等,但也有少数品牌提供4口、9口、18口等集 线器产品。 2.按带宪划分 按照集线器所支持的带宽不同,通常可分为10Mbs、 100Mb/s、10/100Mb/s三种。要注意,这里所指的带宽是指 整个集线器所能提供的总带宽,而不是每个端口所能提供 的带宽。 3.按配置形式划分 按集线器的配置来分,可分为独立型集线器、模块化集线 器和堆叠式集线器三种
第6章 集线器和交换机 • 6.1.2 集线器的分类 2．按带宽划分 3．按配置形式划分 1．按端口数量划分 按集线器的配置来分，可分为独立型集线器、模块化集线 器和堆叠式集线器三种。 按照集线器所支持的带宽不同，通常可分为10Mb/s、 100Mb/s、10/100Mb/s三种。要注意，这里所指的带宽是指 整个集线器所能提供的总带宽，而不是每个端口所能提供 的带宽。 按照集线器提供的端口数来分，目前主流集线器主要有8口、 16口和24口等，但也有少数品牌提供4口、9口、18口等集 线器产品
第6章集线器和交换机 62交换机 62.1交换机的定义 交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装、转发数据 包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存 放在内部地址表中,通过在数据包的始发者和目标接收者之间 建立临时的交换路径,使数据包直接由源地址到达目的地址。 交换机的英文名称为 Switch,是集线器的升级产品。在网 络拓扑结构中用图标表示为 交换机接收到数据包以后,会自动对照内部的MAC地址表, 将数据包传送到目的节点,而不是所有节点。只有在目的 MAC地址不存在时才将数据包以广播的形式传到所有端口 交换机每一端口都独享带宽,在速率上每个端口有了根本 的保障。例如:16端口的10Mb/s以太网交换机,每个端口同时 工作,它的总流量可达到160Mb/s,而使用10Mb/s的HUB时, HUB的总流量不会超出10Mb/s
第6章 集线器和交换机 •6.2 交换机 • 6.2.1 交换机的定义 交换机的英文名称为Switch，是集线器的升级产品。在网 络拓扑结构中用图标表示为 。 交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装、转发数据 包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存 放在内部地址表中，通过在数据包的始发者和目标接收者之间 建立临时的交换路径，使数据包直接由源地址到达目的地址。 交换机接收到数据包以后，会自动对照内部的MAC地址表， 将数据包传送到目的节点，而不是所有节点。只有在目的 MAC地址不存在时才将数据包以广播的形式传到所有端口。 交换机每一端口都独享带宽，在速率上每个端口有了根本 的保障。例如：16端口的10Mb/s以太网交换机，每个端口同时 工作，它的总流量可达到160Mb/s，而使用10Mb/s的HUB时， HUB的总流量不会超出10Mb/s
第6章集线器和交换机 °62.2交换机的基本王作原理 数据传输技术 集线器是采用共享方式进行数据传输,而交换机则是采 用交换方式进行数据传输。可以这样来理解:共享方式就是 来回车辆共用一个车道的单车道公路,而交换方式则是来回 车辆各用一个车道的双车道或多车道公路 2.数据传递方式 集线器是以广播方式传输数据的,同一时刻只有一个数 据包在传输 交换内部有一张MAC地址表。从一个端口发出数据,交 换机在MAC地址表里寻找与该数据包中包含的目的MAC地址 对应节点,找到后便在这两节点间架起一条临时的专用通道 两节点就可进行通信了;如果没找到,则将该MAC地址加到 MAC地址表中,以后就知道该MAC地址在哪个节点,并将该 数据包发送到所有其他节点(源节点除外) 交换机可以同时在多对节点之间建立临时专用通道
第6章 集线器和交换机 • 6.2.2 交换机的基本工作原理 1．数据传输技术 集线器是采用共享方式进行数据传输，而交换机则是采 用交换方式进行数据传输。可以这样来理解：共享方式就是 来回车辆共用一个车道的单车道公路，而交换方式则是来回 车辆各用一个车道的双车道或多车道公路。 2．数据传递方式 集线器是以广播方式传输数据的，同一时刻只有一个数 据包在传输。 交换内部有一张MAC地址表。从一个端口发出数据，交 换机在MAC地址表里寻找与该数据包中包含的目的MAC地址 对应节点，找到后便在这两节点间架起一条临时的专用通道 两节点就可进行通信了；如果没找到，则将该MAC地址加到 MAC地址表中，以后就知道该MAC地址在哪个节点，并将该 数据包发送到所有其他节点（源节点除外）。 交换机可以同时在多对节点之间建立临时专用通道
第6章集线器和交换机 623交换机的基本技术介绍 1.交换机的交换方式 交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用的交换方 式有:直通式交换、存储转发式交换和碎片隔离式交换三种。 2.交换机的交换技术 对应于交换机工作在OSI参考模型的不同层次,交换机主要 有第二层、第三层\第四层和第七层交换技术。 3.可编程ASIC技术 4.LAN技术 VLAN技术是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理 地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术 5.QoS技术 6.线速交换技术 7.多层交换技术
第6章 集线器和交换机 • 6.2.3 交换机的基本技术介绍 2．交换机的交换技术 对应于交换机工作在OSI参考模型的不同层次，交换机主要 有第二层、第三层\第四层和第七层交换技术。 3．可编程ASIC技术 4．VLAN技术 VLAN技术是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理 地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。 5．QoS技术 6．线速交换技术 7．多层交换技术 1．交换机的交换方式 交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用的交换方 式有：直通式交换、存储转发式交换和碎片隔离式交换三种
第6章集线器和交换机 °62.4交换机的分类 1.按网络覆盖范围划分 根据网络覆盖范围,交换机可分为广域网交换机和局域网 交换机。 2.按传输介质和传输速度划分 根据交换机使用的网络传输介质及传输速度的不同,可将局 域网交换机分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆(G 位)以太网交换机、10千兆(10G位)以太网交换机和ATM交 换机等 3.按交换机工作的协议层次划分 根据工作的协议层次,交换机可分为:第二层交换机、 第三层交换机、第四层交换机和第七层交换机
第6章 集线器和交换机 • 6.2.4 交换机的分类 1．按网络覆盖范围划分 根据网络覆盖范围，交换机可分为广域网交换机和局域网 交换机。 2．按传输介质和传输速度划分 根据交换机使用的网络传输介质及传输速度的不同，可将局 域网交换机分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆（G 位）以太网交换机、10千兆（10G位）以太网交换机和ATM交 换机等。 3．按交换机工作的协议层次划分 根据工作的协议层次，交换机可分为：第二层交换机、 第三层交换机、第四层交换机和第七层交换机
第6章集线器和交换机 按交换机的结构划分 根据交换机的端口结构可分为:固定端口交换机和模块 化交换机。 5.按交换机的工作层次划分 根据交换机的工作层次结构可分为:接入层交换机、汇 接层交换机、核心层交换机。 交换机的分类形式还有一些,例如:按交换机的应用规模层 次划分,可分为企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机 和工作组交换机、桌机型交换杋五种;按是否支持网管功能划 分,可分为网管型和非网管理型两大类;等等
第6章 集线器和交换机 4．按交换机的结构划分 根据交换机的端口结构可分为：固定端口交换机和模块 化交换机。 5．按交换机的工作层次划分 根据交换机的工作层次结构可分为：接入层交换机、汇 接层交换机、核心层交换机。 交换机的分类形式还有一些，例如：按交换机的应用规模层 次划分，可分为企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机 和工作组交换机、桌机型交换机五种；按是否支持网管功能划 分，可分为网管型和非网管理型两大类；等等
第6章集线器和交换机 62.5交换机与集线器的区别 1.数据传输方式不同 集线器的数据传输方式是广播方式,这样所有节点都会 收到数据,而交换机的数据传输是只对目的节点发送,只有 在内部MAC地址表中找不到目的地址的情况下才使用广播方 式发送。 2.数据传输模式不同 集线器只能采用半双工方式进行传输数据,在同一时刻 只能进行数据的接收或发送,而交换机根据设置既可采用全 双工方式来传输数据,也可以采用半双工方式来传输数据, 在同一时刻可以同时进行数据的接收和发送,这令数据的传 输速度大大加快
第6章 集线器和交换机 • 6.2.5 交换机与集线器的区别 1．数据传输方式不同 集线器的数据传输方式是广播方式，这样所有节点都会 收到数据，而交换机的数据传输是只对目的节点发送，只有 在内部MAC地址表中找不到目的地址的情况下才使用广播方 式发送。 2．数据传输模式不同 集线器只能采用半双工方式进行传输数据，在同一时刻 只能进行数据的接收或发送，而交换机根据设置既可采用全 双工方式来传输数据，也可以采用半双工方式来传输数据， 在同一时刻可以同时进行数据的接收和发送，这令数据的传 输速度大大加快
第6章集线器和交换机 3.带宽占用方式不同 集线器的所有端口共享集线器的总带宽,而交换机的每个 端口都具有自己的独立带宽,因此交换机实际上每个端口的 带宽比集线器端口可用带宽要高,也就决定了同档次的交换 机传输速度比集线器要快许多。但是,并不是说,交换机的 传输速度一定比集线器快,有些100Mb/s的集线器比10Mb/s的 交换机快。 4.在OSI参考模型中的工作层次不同 交换机和集线器在OSI参考模型中对应的工作层次不一样 集线器工作在第一层(物理层)和第二层(数据链路层), 交换机至少工作在第二层,高级的交换机可以工作在第三层 (网络层)、第四层(传输层)甚至是第七层(应用层)
第6章 集线器和交换机 3．带宽占用方式不同 集线器的所有端口共享集线器的总带宽，而交换机的每个 端口都具有自己的独立带宽，因此交换机实际上每个端口的 带宽比集线器端口可用带宽要高，也就决定了同档次的交换 机传输速度比集线器要快许多。但是，并不是说，交换机的 传输速度一定比集线器快，有些100Mb/s的集线器比10Mb/s的 交换机快。 4．在OSI参考模型中的工作层次不同 交换机和集线器在OSI参考模型中对应的工作层次不一样 集线器工作在第一层（物理层）和第二层（数据链路层）， 交换机至少工作在第二层，高级的交换机可以工作在第三层 （网络层）、第四层（传输层）甚至是第七层（应用层）
