誰知道什麽叫集線器\什麽叫陸遊器\什麽叫交換機
集線器屬於純硬件網絡底層設備,基本上不具有類似於交換機的"智能記憶"能力和"學習"能力。它也不具備交換機所具有的MAC地址表,所以它發送數據時都是沒有針對性的,而是采用廣播方式發送。也就是說當它要向某節點發送數據時,不是直接把數據發送到目的節點,而是把數據包發送到與集線器相連的所有節點,如圖所示。
這種廣播發送數據方式有兩方面不足:(1)用戶數據包向所有節點發送,很可能帶來數據通信的不安全因素,壹些別有用心的人很容易就能非法截獲他人的數據包;(2)由於所有數據包都是向所有節點同時發送,加上以上所介紹的***享帶寬方式,就更加可能造成網絡塞車現象,更加降低了網絡執行效率。(3)非雙工傳輸,網絡通信效率低。集線器的同壹時刻每壹個端口只能進行壹個方向的數據通信,而不能像交換機那樣進行雙向雙工傳輸,網絡執行效率低,不能滿足較大型網絡通信需求。
正因如此,盡管集線器技術也在不斷改進,但實質上就是加入了壹些交換機(SWITCH)技術,發展到了今天的具有堆疊技術的堆疊式集線器,有的集線器還具有智能交換機功能。可以說集線器產品已在技術上向交換機技術進行了過渡,具備了壹定的智能性和數據交換能力。但隨著交換機價格的不斷下降,僅有的價格優勢已不再明顯,集線器的市場越來越小,處於淘汰的邊緣。盡管如此,集線器對於家庭或者小型企業來說,在經濟上還是有壹點誘惑力的,特別適合家庭幾臺機器的網絡中或者中小型公司作為分支網絡使用。
-------------------------
2.陸遊器=路由器
路由器是壹種連接多個網絡或網段的網絡設備,它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”,以使它們能夠相互“讀”懂對方的數據,從而構成壹個更大的網絡。
路由器有兩大典型功能,即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等,壹般由特定的硬件來完成;控制功能壹般用軟件來實現,包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。
多少年來,路由器的發展有起有伏。90年代中期,傳統路由器成為制約因特網發展的瓶頸。ATM交換機取而代之,成為IP骨幹網的核心,路由器變成了配角。進入90年代末期,Internet規模進壹步擴大,流量每半年翻壹番,ATM網又成為瓶頸,路由器東山再起,Gbps路由交換機在1997年面世後,人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機,架構以路由器為核心的骨幹網。
3.什麽是交換機?交換 switching 是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法,把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。廣義的交換機switch就是壹種在通信系統中完成信息交換功能的設備。
交換和交換機最早起源於電話通訊系統(PSTN),我們現在還能在老電影中看到這樣的場面:首長(主叫用戶)拿起話筒來壹陣猛搖,局端是壹排插滿線頭的機器,戴著耳麥的話務小姐接到連接要求後,把線頭插在相應的出口,為兩個用戶端建立起連接,直到通話結束。這個過程就是通過人工方式建立起來的交換。當然現在我們早已普及了程控交換機,交換的過程都是自動完成。
在計算機網絡系統中,交換概念的提出是對於***享工作模式的改進。我們以前介紹過的HUB 集線器就是壹種***享設備,HUB本身不能識別目的地址,當同壹局域網內的A主機給B主機傳輸數據時,數據包在以HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的,由每壹臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同壹時刻網絡上只能傳輸壹組數據幀的通訊,如果發生碰撞還得重試。這種方式就是***享網絡帶寬。
交換機擁有壹條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路收到數據包以後,處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網卡的硬件地址)的NIC(網卡)掛接在哪個端口上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口,目的MAC若不存在才廣播到所有的端口,接收端口回應後交換機會“學習”新的地址,並把它添加入內部地址表中。
使用交換機也可以把網絡“分段”,通過對照地址表,交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發,可以有效的隔離廣播風暴,減少誤包和錯包的出現,避免***享沖突。
交換機在同壹時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每壹端口都可視為獨立的網段,連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時,節點B可同時向節點C發送數據,而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這裏使用的是10Mbps的以太網交換機,那麽該交換機這時的總流通量就等於2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的***享式HUB時,壹個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。
總之,交換機是壹種基於MAC地址識別,能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址,並把其存放在內部地址表中,通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。
交換機的應用
作為局域網的主要連接設備,以太網交換機成為應用普及最快的網絡設備之壹。隨著交換技術的不斷發展,以太網交換機的價格急劇下降,交換到桌面已是大勢所趨。
如果妳的以太網絡上擁有大量的用戶、繁忙的應用程序和各式各樣的服務器,而且妳還未對網絡結構做出任何調整,那麽整個網絡的性能可能會非常低。解決方法之壹是在以太網上添加壹個10/100Mbps的交換機,它不僅可以處理10Mbps的常規以太網數據流,而且還可以支持100Mbps的快速以太網連接。
如果網絡的利用率超過了40%,並且碰撞率大於10%,交換機可以幫妳解決壹點問題。帶有100Mbps快速以太網和10Mbps以太網端口的交換機可以全雙工方式運行,可以建立起專用的20Mbps到200Mbps連接。
不僅不同網絡環境下交換機的作用各不相同,在同壹網絡環境下添加新的交換機和增加現有交換機的交換端口對網絡的影響也不盡相同。充分了解和掌握網絡的流量模式是能否發揮交換機作用的壹個非常重要的因素。因為使用交換機的目的就是盡可能的減少和過濾網絡中的數據流量,所以如果網絡中的某臺交換機由於安裝位置設置不當,幾乎需要轉發接收到的所有數據包的話,交換機就無法發揮其優化網絡性能的作用,反而降低了數據的傳輸速度,增加了網絡延遲。
除安裝位置之外,如果在那些負載較小,信息量較低的網絡中也盲目添加交換機的話,同樣也可能起到負面影響。受數據包的處理時間、交換機的緩沖區大小以及需要重新生成新數據包等因素的影響,在這種情況下使用簡單的HUB要比交換機更為理想。因此,我們不能壹概認為交換機就比HUB有優勢,尤其當用戶的網絡並不擁擠,尚有很大的可利用空間時,使用HUB更能夠充分利用網絡的現有資源。
交換機的三種交換方式
1.直通式(Cut Through)
直通方式的以太網交換機可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機。它在輸入端口檢測到壹個數據包時,檢查該包的包頭,獲取包的目的地址,啟動內部的動態查找表轉換成相應的輸出端口,在輸入與輸出交叉處接通,把數據包直通到相應的端口,實現交換功能。由於不需要存儲,延遲非常小、交換非常快,這是它的優點。它的缺點是,因為數據包內容並沒有被以太網交換機保存下來,所以無法檢查所傳送的數據包是否有誤,不能提供錯誤檢測能力。由於沒有緩存,不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通,而且容易丟包。
2.存儲轉發(Store & Forward)
存儲轉發方式是計算機網絡領域應用最為廣泛的方式。它把輸入端口的數據包先存儲起來,然後進行CRC(循環冗余碼校驗)檢查,在對錯誤包處理後才取出數據包的目的地址,通過查找表轉換成輸出端口送出包。正因如此,存儲轉發方式在數據處理時延時大,這是它的不足,但是它可以對進入交換機的數據包進行錯誤檢測,有效地改善網絡性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口間的轉換,保持高速端口與低速端口間的協同工作。
3.碎片隔離(Fragment Free)
這是介於前兩者之間的壹種解決方案。它檢查數據包的長度是否夠64個字節,如果小於64字節,說明是假包,則丟棄該包;如果大於64字節,則發送該包。這種方式也不提供數據校驗。它的數據處理速度比存儲轉發方式快,但比直通式慢。
交換機分類
從廣義上來看,交換機分為兩種:廣域網交換機和局域網交換機。廣域網交換機主要應用於電信領域,提供通信用的基礎平臺。而局域網交換機則應用於局域網絡,用於連接終端設備,如PC機及網絡打印機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為以太網交換機、快速以太網交換機、千兆以太網交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環交換機等。從規模應用上又可分為企業級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。各廠商劃分的尺度並不是完全壹致的,壹般來講,企業級交換機都是機架式,部門級交換機可以是機架式(插槽數較少),也可以是固定配置式,而工作組級交換機為固定配置式(功能較為簡單)。另壹方面,從應用的規模來看,作為骨幹交換機時,支持500個信息點以上大型企業應用的交換機為企業級交換機,支持300個信息點以下中型企業的交換機為部門級交換機,而支持100個信息點以內的交換機為工作組級交換機。
交換機功能
交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了壹些新的功能,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,用於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。
壹般來說,交換機的每個端口都用來連接壹個獨立的網段,但是有時為了提供更快的接入速度,我們可以把壹些重要的網絡計算機直接連接到交換機的端口上。這樣,網絡的關鍵服務器和重要用戶就擁有更快的接入速度,支持更大的信息流量。