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交换机和集线器的区别

时间:2018-07-09 18:03:21

  在当今这个全球网络化的网络时代,网络已成为人类生活的必须。交换机和集线器的区别大家了解多少呢?下面小编来给大家介绍,欢迎阅读!

  所谓交换机其实是从集线器技术发展而来的。本文将从交换机与集线器的概念、种类、特点、OSI体系结构、工作方式等基本问题上对二者的区别进行分析说明。

  交换机和集线器的概念

  交换机

  交换机的英文名称之为“Switch”,交换机也叫交换式集线器,它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用,由于交换机根据所传递信息包的目的地 址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

  集线器

  集线器集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备,是对网络进行集中管理的最小单元。英文HUB就是中心的意思,像树的主干一样,它是各分支的汇集点。许多种类型的网络都依靠集线器来连接各种设备并把数据分发到各个网段。HUB基本上是一个共享设备,其实质是一个中继器,主要提供信号放大和中转的功能,它把一个端口接收的全部信号向所有端口分发出去。集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。

  交换机和集线器的种类

  交换机和集线器从不同的方面和角度有着不同的分类。

  HUB集线器的种类

  集线器有多种类型,各个种类具有特定的功能、提供不同等级的服务。

  依据总线带宽的不同,HUB分为10M、100M和10M/100M自适应三种;若按配置形式的不同可分为独立型、模块化和堆叠式三种。

  根据端口数目的不同主要有8口、16口和24口几种。

  根据工作方式可分为智能型和非智能型两种。目前所使用的HUB基本是前三种分类的组合,如我们常在广告中看到的10M/100M自适应智能型、可堆叠式HUB等。

  依据工作方式区分有较普遍的意义,可以进一步划分为被动集线器、主动集线器、智能集线器和交换集线器四种。

  交换机的分类

  按照现在复杂的网络构成方式,网络交换机被划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。其中,核心层交换机全部采用机箱式模块化设计,目前已经基本都设计了与之相配备的1000BASE-T模块,核心层交换机的选购在本文中不做讨论。接入层支持1000BASE-T的以太网交换机基本上是固定端口式交换机,以10/100Mbps端口为主,并且以固定端口或扩展槽方式提供1000BASE-T的上连端口。汇聚层1000BASE-T交换机同时存在机箱式和固定端口式2种设计,可以提供多个1000BASE-T 端口,一般也可以提供1000BASE-X等其他形式的端口。接入层和汇聚层交换机共同构成完整的中小型局域网解决方案。

  按照OSI的7层网络模型,交换机又可以分为第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机等等,一直到第七层交换机。基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍,用于网络接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交换机普遍应用于网络的核心层,也少量应用于汇聚层。部分第3层交换机也同时具有第四层交换功能,可以根据数据帧的协议端口信息进行目标端口判断。第四层以上的交换机称之为内容型交换机,主要用于互联网数据中心,不在本文讨论范围之内。

  按照交换机的可管理性,又可以分为可管理型交换机和非可管理型交换机,它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控,但成本也相对较高。大中型网络在汇聚层应该选择可管理型交换机,在接入层视应用需要而定,核心层交换机全部是可管理型交换机。

  集线器与交换机的区别

  从两者的工作原理来看,交换机和集线器是有很大差别的。首先,从OSI体系结构来看,集线器属于OSI的第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。

  其次,从工作方式来看,集线器采用一种“广播”模式,因此很容易产生“广播风暴”,当网络规模较大时性能会受到很大的影响。而当交换机工作的时候,只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口,因此交换机能够在一定程度上隔离冲突域和有效抑制“广播风暴”的产生。

  另外,从带宽来看,集线器不管有多少个端口,所有端口都是共享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口传送数据,其他端口只能等待,同时集线器只能工作在半双 工模式下;而对于交换机而言,每个端口都有一条独占的带宽,当两个端口工作时并不影响其他端口的工作,同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。

  如果用最简单的语言叙述交换机与集线器的区别,那就应该是智能与非智能的区别。集线器说白了只是连接多个计算机的网络设备,它只能起到信号放大和传输的作 用,不能对信号中的碎片进行处理,所以在传输过程中容易出错。而交换机则可以看作为是一种智能型的集线器,它除了拥有集线器的所有特性外,还具有自动寻 址、交换、处理的功能。并且在数据传递过程中,发送端与接受端独立工作,不与其它端口发生关系,从而达到防止数据丢失和提高吞吐量的目的。