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交換機和集線器有哪些區別?
  • 交換機和集線器有哪些區別?

    在當今這個全球網絡化的網絡時代,網絡已成為人類生活的必須。作為局域網組建的重要設備:交換機和集線器,都起著局域網的數據傳送“樞紐”的作用。那么,交換機和集線器到底有什么區別?


    所謂交換機其實是從集線器技術發展而來的。本文將從交換機與集線器的概念、種類、特點、OSI體系結構、工作方式等基本問題上對二者的區別進行分析說明。



    交換機和集線器的概念

    交換機

    交換機的英文名稱之為“Switch”,交換機也叫交換式集線器,它通過對信息進行重新生成,并經過內部處理后轉發至指定端口,具備自動尋址能力和交換作用,由于交換機根據所傳遞信息包的目的地 址,將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口,避免了和其他端口發生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。



    集線器


    集線器集線器是計算機網絡中連接多個計算機或其他設備的連接設備,是對網絡進行集中管理的最小單元。英文HUB就是中心的意思,像樹的主干一樣,它是各分支的匯集點。許多種類型的網絡都依靠集線器來連接各種設備并把數據分發到各個網段。HUB基本上是一個共享設備,其實質是一個中繼器,主要提供信號放大和中轉的功能,它把一個端口接收的全部信號向所有端口分發出去。集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數量的RJ45接口,通過這些接口,集線器便能為相應數量的電腦完成“中繼”功能。由于它在網絡中處于一種“中心”位置,因此集線器也叫做“Hub”。




    交換機和集線器的種類


    交換機和集線器從不同的方面和角度有著不同的分類。


    HUB集線器的種類


    集線器有多種類型,各個種類具有特定的功能、提供不同等級的服務。


    依據總線帶寬的不同,HUB分為10M、100M和10M/100M自適應三種;若按配置形式的不同可分為獨立型、模塊化和堆疊式三種。


    根據端口數目的不同主要有8口、16口和24口幾種。


    根據工作方式可分為智能型和非智能型兩種。目前所使用的HUB基本是前三種分類的組合,如我們常在廣告中看到的10M/100M自適應智能型、可堆疊式HUB等。


    依據工作方式區分有較普遍的意義,可以進一步劃分為被動集線器、主動集線器、智能集線器和交換集線器四種。




    交換機的分類


    按照現在復雜的網絡構成方式,網絡交換機被劃分為接入層交換機、匯聚層交換機和核心層交換機。其中,核心層交換機全部采用機箱式模塊化設計,目前已經基本都設計了與之相配備的1000BASE-T模塊,核心層交換機的選購在本文中不做討論。接入層支持1000BASE-T的以太網交換機基本上是固定端口式交換機,以10/100Mbps端口為主,并且以固定端口或擴展槽方式提供1000BASE-T的上連端口。匯聚層1000BASE-T交換機同時存在機箱式和固定端口式2種設計,可以提供多個1000BASE-T 端口,一般也可以提供1000BASE-X等其他形式的端口。接入層和匯聚層交換機共同構成完整的中小型局域網解決方案。


    按照OSI的7層網絡模型,交換機又可以分為第二層交換機、第三層交換機、第四層交換機等等,一直到第七層交換機。基于MAC地址工作的第二層交換機最為普遍,用于網絡接入層和匯聚層。基于IP地址和協議進行交換的第三層交換機普遍應用于網絡的核心層,也少量應用于匯聚層。部分第3層交換機也同時具有第四層交換功能,可以根據數據幀的協議端口信息進行目標端口判斷。第四層以上的交換機稱之為內容型交換機,主要用于互聯網數據中心,不在本文討論范圍之內。


    按照交換機的可管理性,又可以分為可管理型交換機和非可管理型交換機,它們的區別在于對SNMP、RMON等網管協議的支持。可管理型交換機便于網絡監控,但成本也相對較高。大中型網絡在匯聚層應該選擇可管理型交換機,在接入層視應用需要而定,核心層交換機全部是可管理型交換機。



    集線器與交換機的區別


    從兩者的工作原理來看,交換機和集線器是有很大差別的。首先,從OSI體系結構來看,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。


    其次,從工作方式來看,集線器采用一種“廣播”模式,因此很容易產生“廣播風暴”,當網絡規模較大時性能會受到很大的影響。而當交換機工作的時候,只有發出請求的端口和目的端口之間相互響應而不影響其他端口,因此交換機能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制“廣播風暴”的產生。


    另外,從帶寬來看,集線器不管有多少個端口,所有端口都是共享一條帶寬,在同一時刻只能有兩個端口傳送數據,其他端口只能等待,同時集線器只能工作在半雙 工模式下;而對于交換機而言,每個端口都有一條獨占的帶寬,當兩個端口工作時并不影響其他端口的工作,同時交換機不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。


    如果用最簡單的語言敘述交換機與集線器的區別,那就應該是智能與非智能的區別。集線器說白了只是連接多個計算機的網絡設備,它只能起到信號放大和傳輸的作 用,不能對信號中的碎片進行處理,所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機則可以看作為是一種智能型的集線器,它除了擁有集線器的所有特性外,還具有自動尋 址、交換、處理的功能。并且在數據傳遞過程中,發送端與接受端獨立工作,不與其它端口發生關系,從而達到防止數據丟失和提高吞吐量的目的。

     

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