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普通交換機(jī)與集線器之間的差別
專用集成電路技術(shù)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(shè)計的集成電路可使普通交換機(jī)以線路速率在所有的端口并行轉(zhuǎn)發(fā)信息,下面小編進(jìn)行詳細(xì)說明。
用于星型結(jié)構(gòu)時,它作為中心結(jié)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(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。
目前一些高檔交換機(jī)還具備了一些新的功能,如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))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(jī)除了能夠連接同種類型的網(wǎng)絡(luò)之外,還可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng))之間起到互連作用。
如今許多普通交換機(jī)都能夠提供支持快速以太網(wǎng)或FDDI等的高速連接端口,用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬,它是一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,擁有路由器的一部分功能,它可以決定接收到的數(shù)據(jù)向什么地方發(fā)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(jī)和集線器的主要區(qū)別分為四個方面,分別是在OSI體系結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)傳輸方式,帶寬占用方式和傳輸模式上。 OSI體系結(jié)構(gòu)上的區(qū)別 集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備,而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。
也就意味著集線器只是對數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用,對數(shù)據(jù)傳輸中的短幀、碎片等無法進(jìn)行有效的處理,不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性;而交換機(jī)不但可以對數(shù)據(jù)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(wǎng)(LAN)是以太網(wǎng),在局域網(wǎng)中大量地使用了集線器(HUB)或交換機(jī)(Switch)這種連接設(shè)備。利用集線器連接的局域網(wǎng)叫共享式局域網(wǎng),利用交換機(jī)連接的局域網(wǎng)叫交換式局域網(wǎng)。
工作方式不同 我們先來談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)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(biāo)清行車路線,那么車輛就只能在無序的狀態(tài)下?lián)尩阑蛘嫉劳ㄐ,容易發(fā)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(fā)生,就需要在道路上標(biāo)清行車線,保證每一輛車各行其道、互不干擾。共享式網(wǎng)絡(luò)就相當(dāng)于前面所講的無序狀態(tài),當(dāng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)量超出一定的限量時,就會造成碰撞沖突,使網(wǎng)絡(luò)性能衰退。
而交換式網(wǎng)絡(luò)則避免了共享式網(wǎng)絡(luò)的不足,交換技術(shù)的作用便是根據(jù)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(fā)生碰撞,提高了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。
共享式以太網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加而遞減。這是因為當(dāng)信息繁忙時,多個用戶都可能同進(jìn)“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(jīng)常處于監(jiān)測等待狀態(tài),致使信號在傳送時產(chǎn)生抖動、停滯或失真,嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。 交換式以太網(wǎng)中,普通交換機(jī)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(fā)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(jìn)行通信而不發(fā)生沖突。
工作機(jī)理不同 集線器的工作機(jī)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(fā)送給其余的所有端口,由連接在這些端口上的網(wǎng)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(chǎn)生廣播風(fēng)暴,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較大時網(wǎng)絡(luò)性能會受到很大的影響。
從它的工作狀態(tài)看,HUB的執(zhí)行效率比較低(將信包發(fā)送到了所有端口),安全性差(所有的網(wǎng)卡都能接收到,只是非目的地網(wǎng)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(xiàn)信包的時候就出現(xiàn)碰撞,信包按照串行進(jìn)行處理,不適合用于較大的網(wǎng)絡(luò)主干中。
交換機(jī)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(biāo)MAC地址、信息長度等),取得目標(biāo)MAC地址后,查找普通交換機(jī)中存儲的地址對照表(MAC地址對應(yīng)的端口)。
確認(rèn)具有此MAC地址的網(wǎng)卡連接在哪個端口上,然后僅將信包送到對應(yīng)端口,有效的有效的抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。
這就是Switch 同HUB最大的不同點。而Switch內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)信包的背板帶寬也遠(yuǎn)大于端口帶寬,因此信包處于并行狀態(tài),效率較高,可以滿足大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大量數(shù)據(jù)并行處理的要求。
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