3.8 集线器与交换机的区别

早期的总线型以太网

采用细同轴电缆（淘汰）

使用双绞线和集线器HUB的星型以太网

• 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各站共享总线资源，使用的还是CSMA/CD协议
• 集线器只工作在物理层，它的每个接口仅简单地进行转发比特，不进行碰撞检测（由各站的网卡检测）
• 集线器有少量的容错能力和管理功能（检测故障网卡，切断连线）

使用集线器HUB在物理层拓展以太网

原来的三个碰撞域合并成一个更大的碰撞域

以太网交换机

交换机会把单播帧发送给目的主机，而不是其他的主机

此处忽略了ARP过程，假设交换机的帧交换表已经学习好了

• 以太网交换机通常有多个接口，每个接口可直接与一台主机或另一个以太网交换机相连。一般都在全双工方式下工作。
• 以太网交换机具有并行性，能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信，无碰撞（不适用CSMA/CD协议）
• 以太网交换机一般有多种速率的接口
• 以太网交换机工作在数据链路层（也包括物理层），它收到帧后，在帧交换表中查找帧的目的MAC地址所对应的接口号，然后通过该接口转发帧
• 以太网交换机即插即用，内部的帧交换表通过自学习算法建立
• 帧的两种转发方式
  • 存储转发
  • 直通交换：基于硬件的交叉矩阵

对比集线器和交换机

单播帧

广播帧

两者没有区别

多台主机发送单播帧

产生碰撞，传播到总线的各个主机上

对于使用交换机的交换式以太网，交换机收到多个帧后，会将其缓存起来，逐个发送个目的主机，不产生碰撞

扩展以太网

单播帧

广播帧

效果上是相同的，同属于一个广播域

竞争总线产生碰撞

集线器发生碰撞，而交换机没有

总结：

• 集线器和交换机都能够扩大广播域
• 但是集线器也扩大了碰撞域，而交换机隔离了碰撞域