普通交換機與集線器之間的差別

時間：2024-10-12 19:30:38 網絡技術

普通交換機與集線器之間的差別

　　專用集成電路技術使得交換器在更多端口的情況下以上述性能運行，　利用專門設計的集成電路可使普通交換機以線路速率在所有的端口并行轉發信息，下面小編進行詳細說明。

　　用于星型結構時，它作為中心結點起放大信號的作用，端口不共享帶寬，如果是一個10M的switch，那么每個端口的帶寬就是10M，每個端口擁有自己的MAC地址。交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。

　　目前一些高檔交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網)的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有路由和防火墻的功能，交換機除了能夠連接同種類型的網絡之外，還可以在不同類型的網絡(如以太網和快速以太網)之間起到互連作用。

　　如今許多普通交換機都能夠提供支持快速以太網或FDDI等的高速連接端口，用于連接網絡中的其它交換機或者為帶寬占用量大的關鍵服務器提供附加帶寬，它是一個網絡設備，擁有路由器的一部分功能，它可以決定接收到的數據向什么地方發送，它的速度比路由器要快。

　　通過從上面各方面的分析我們可以知道交換機和集線器的主要區別分為四個方面，分別是在OSI體系結構，數據傳輸方式，帶寬占用方式和傳輸模式上。 OSI體系結構上的區別集線器屬于OSI的第一層物理層設備，而交換機屬于OSI的第二層數據鏈路層設備。

　　也就意味著集線器只是對數據的傳輸起到同步、放大和整形的作用，對數據傳輸中的短幀、碎片等無法進行有效的處理，不能保證數據傳輸的完整性和正確性;而交換機不但可以對數據的傳輸做到同步、放大和整形，而且可以過濾短幀、碎片等。

　　目前，80%的局域網(LAN)是以太網，在局域網中大量地使用了集線器(HUB)或交換機(Switch)這種連接設備。利用集線器連接的局域網叫共享式局域網，利用交換機連接的局域網叫交換式局域網。

　　工作方式不同我們先來談談網絡中的共享和交換這兩個概念。在此，我們打個比方，同樣是10個車道的馬路，如果沒有給道路標清行車路線，那么車輛就只能在無序的狀態下搶道或占道通行，容易發生交通堵塞和反向行駛的車輛對撞，使通行能力降低。

　　為了避免上述情況的發生，就需要在道路上標清行車線，保證每一輛車各行其道、互不干擾。共享式網絡就相當于前面所講的無序狀態，當數據和用戶數量超出一定的限量時，就會造成碰撞沖突，使網絡性能衰退。

　　而交換式網絡則避免了共享式網絡的不足，交換技術的作用便是根據所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從端口送至目的端口,避免了與其它端口發生碰撞，提高了網絡的實際吞吐量。

　　共享式以太網存在的主要問題是所有用戶共享帶寬，每個用戶的實際可用帶寬隨網絡用戶數的增加而遞減。這是因為當信息繁忙時，多個用戶都可能同進“爭用”一個信道，而一個通道在某一時刻只充許一個用戶占用。

　　所以大量的經常處于監測等待狀態，致使信號在傳送時產生抖動、停滯或失真，嚴重影響了網絡的性能。交換式以太網中，普通交換機供給每個用戶專用的信息通道，除非兩個源端口企圖將信息同時發往同一目的端口，否則各個源端口與各自的目的端口之間可同時進行通信而不發生沖突。

　　工作機理不同集線器的工作機理是廣播(broadcast)，無論是從哪一個端口接收到什么類型的信包，都以廣播的形式將信包發送給其余的所有端口，由連接在這些端口上的網卡(NIC)判斷處理這些信息，符合的留下處理，否則丟棄掉，這樣很容易產生廣播風暴，當網絡較大時網絡性能會受到很大的影響。

　　從它的工作狀態看，HUB的執行效率比較低(將信包發送到了所有端口)，安全性差(所有的網卡都能接收到，只是非目的地網卡丟棄了信包)。而且一次只能處理一個信包，在多個端口同時出現信包的時候就出現碰撞，信包按照串行進行處理，不適合用于較大的網絡主干中。

　　交換機的工作就完全不同，它通過分析Ethernet包的包頭信息(其中包含了原MAC地址、目標MAC地址、信息長度等)，取得目標MAC地址后，查找普通交換機中存儲的地址對照表(MAC地址對應的端口)。

　　確認具有此MAC地址的網卡連接在哪個端口上，然后僅將信包送到對應端口，有效的有效的抑制廣播風暴的產生。

　　這就是Switch 同HUB最大的不同點。而Switch內部轉發信包的背板帶寬也遠大于端口帶寬，因此信包處于并行狀態，效率較高，可以滿足大型網絡環境大量數據并行處理的要求。

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